Effect ofRhizobium inoculation and the application of phosphate on the growth,yield and nitrogen fixation of soybeans

Summary Application of phosphate at 60, 90 and 120 kg P ha^–1 to the Bragg variety of soybeans inoculated with a mixture of three strains ofRhizobium japonicum (TAL 102 + TAL 377 + TAL 379) and grown in silty loam soil in a pot experiments, significantly improved the number of nodules per plant and increased production of shoots and roots by 65, 36 and 17%, the yield of pods by 38, 12 and 3% and N₂-fixing capacity by 57, 29 and 20%, respectively. Rhizobium inoculation alone with the test strains caused a positive but poor nodulation of the crop and increased its dry-matter production of shoots and roots by 22%, pods yield by 7% and N₂-fixing capacity by 6%. Soybean plants from uninoculated treatments were without nodules indicating that indigenous rhizobia associated with this crop are absent in the test soil. Phosphate concentration in the total dry matter of mature crop exhibited an increasing tendency as a result of all the applied levels of phosphorus.

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Resumen La adición de fosfato (60, 90, y 120Kg P ha^–1) a plantas de soja de la variedad Bragg inoculadas con una mezcla de tres cepas deRhizobium japonicum (TAL 102 + TAL 377 + TAL 379) cultivada en contenedores en un suelo arcillo-limoso, mejoró significativamente el número de nódulos por planta, aumentó la producción de tallos y raíces en un 65, 36 y 17%, el rendimiento de la cosecha en un 38, 12 y 3%, y la capacidad fijadora de N₂ en un 57, 29 y 20% respectivamente. La sola inoculación con las cepas deRhizobium ya mencionadas produjo una nodulación positiva aunque pobre del cultivo, incremetando la producción de tallos y raíces en un 22%, el rendimiento de la cosecha en un 7% y la capacidad fijadora de nitrógeno en un 6%. Las plantas de soja de los tratamientos no inoculados no tenían nódulos lo que indica que no habían rizobios específicos para esta planta en el suelo ensayado. La concentración de fosfato en la materia seca de las plantas maduras mostraba una tendencia a incrementarse como resultado de la aplicación de los distintos niveles de fosfato.

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Résumé L'application du phosphate à raison de 60, 90 et 120 kg en phosphore par hectare à la variété Bragg de soja inoculée avec un mélange de 3 souches deRhizobium japonicum (TAL 102, TAL 377 et TAL 379) et cultivée sur un sol gras limoneux dans des expériences en jarre de croissance, a augmenté de manière significative le nombre de nodules par plant et a augmenté la production des pousses et racines respectivement de 65, 36 et 17%, le rendement des cosses respectivement de 38, 12 et 3% ainsi que la capacité de fixer l'azote, respectivement de 57, 29 et 20%. L'inoculation seule avec les souches testées de Rhizobium a causé une nodulation positive mais faible de la plante, et a augmenté la production en matière sèche des racines et pousses de 22%, le rendement en cosses de 7% et la capacité de fixer l'azote de 6%. Les plants de soja dans les expériences sans inoculation ne présentaient pas de nodules, indiquant par là que les rhizobia endogènes associés avec cette plante étaient absents dans le sol expérimental. La concentation en phosphate dans la matière sèche totale de la plante mûre a marqué une tendance à l'augmentation comme suite aux applications du phosphore à tous les niveaux.

     

Dynamics of the population sizes of cowpea and soybean rhizobia at three locations in West Africa

Summary Variation in the population sizes of rhizobia that are capable of nodulating cowpeas and two soybean cultivars with different symbiotic promiscuities was assessed at three locations in West Africa. Maradi, in Niger, is subject to temperature extremes and prolonged drought; the soil contained fewer rhizobia than those at Onne and at the International Institute of Tropical Agriculture both of which are located in the humid zone of Nigeria. Numbers of rhizobia, especially of cowpea rhizobia in the top 15 cm six weeks after planting, were significantly higher in fields cropped to cowpeas than fallow soil, indicating that cowpea crops built up the population of compatible rhizobia in the root zone.Bradyrhizobium japonicum specific for American soybean cultivars had the smallest population at all three locations, confirming the need for inoculating these cultivars with appropriate rhizobia in tropical soils. In fallow plots, in the absence of the host plant, rhizobial population sizes remained stable for four years.

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Resumen Se estudió la variación en el tamaño de población deRhizobium capaces de nodular en caupíes y en dos cultivars de soja con distintos requerimientos simbióticos, en tres localidades del Oeste de Africa. Maradi, en Nigeria es un lugar con un régimen de temperaturas extremas y sequía prolongada; en este lugar el suelo contenía menor número deRhizobium comparado con las poblaciones encontradas en Onne y en le Instituto Internacional de Agricultura Tropical, ambos lugares situados en la zona húmeda de Nigeria. La población deRhizobium, especialmente deRhizobium associados a caupíes, era significativamente superior en aquellos campos que habían sido cultivados que en las parcelas dejadas en barbecho, indicando con ello que el cultivo de caupíes aumenta la población rizosférica deRhizobium compatibles.Bradyrhizobium japonicum, específico para los cultivars americanos de soja, era el menos abundante en las tres localidades estudiadas, confirmándose así la necesidad de inocular dichos cultivars con elRhizobium apropiado en suelos tropicales. En las parcelas en barbecho, en ausencia de planta huésped, las poblaciones deRhizobium se mantuvieron establizadas durante 4 años.

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Résumé Ce travail concerne l'étude des variations de populations deRhizobium capables de faire noduler le cowpea et deux cultivars de soja soumis à des environnements différents. A Maradi, au Niger, localité éxposée à des températures extrêmes et à une sécheresse prolongée, le sol contient moins deRhizobium qu'à Onne et à l'Institut International d'Agriculture Tropicale, lesquels sont situés dans la zone humide du Nigéria. Six semaines après les semailles, lesRhizobium sont sensiblement plus nombreux dans les champs de cowpea que dans les jachères, ce qui indique que la culture de cowpea entraîne le développement deRhizobium compatibles dans la couche racinaire des 15 centimètres superficiels.Bradyrhizobium japonicum, qui est spécifique des cultivars de soja américain, est la population la plus faible dans les trois sites, confirmant ainsi la nécessité dans les sols tropicaux d'inoculer ces cultivars avec desRhizobium appropriés. En jachère, c'est à dire en l'absence de plante-hôte, les populations rhizobiennes sont restées stables pendant quatre années.

     

Relationship between nitrogen fixation and mycorrhiza

Summary Since the discovery of mycorrhizal symbiosis 100 years ago, its role in the nitrogen metabolism of plants has received much attention. In early literature there are numerous reports of the fixation of atmospheric nitrogen by mycorrhizal fungi. N-fixation has been suggested in most kinds of mycorrhizal systems, i.e. ectomycorrhizal forest trees, orchids, Ericales, and VA-mycorrhizal plants. Today, however, it is generally accepted that only procaryotic organisms can fix atmospheric nitrogen and that both ecto- and endomycorrhizal fungi lack this capacity. Many vascular plants possess both mycorrhizae and N-fixing symbiotic organs. This group includes legumes with rhizobial nodules and non-legumes with actinorrhizal nodules. Mycorrhizae of such systems can be either ectotrophic or endotrophic, or both. Nitrogen fixation in forests and other natural ecosystems has recently been attributed mainly to associative-symbiotic bacteria, i.e. bacteria living in the rhizosphere or close proximity of plant roots. Since the roots, in fact, are usually also infected by mycorrhizal fungi, a new concept of mycorrhizosphere has been introduced. Relationships between mycorrhizal fungi and N-fixing bacteria of the mycorrhizosphere are poorly known. N-fixing bacteria have been found even inside the fungal mantle of ectomycorrhizae.

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Resumen Desde el descubrimiento de la simbiosis micorrízica hace 100 años su papel en el metabolismo nitrogenado de las plantas ha recibido una atención preferente. En la literatura más antigua peuden encontrarse numerosas referencias relacionadas con la fijación de nitrógeno atmosférico por hongos micorrízicos. La fijación de nitrógeno ha sido sugerida una y otra vez para la mayoría de sistemas micorrízicos (ectomicorrizas de árboles, orquídeas, ericaceas y plantas con micorrizas VA). Hoy en día se acepta, sin embargo, que en términos generales tan solo organismas procariotas son capaces de fijar nitrógeno atmosférico y por lo tanto los hongos tanto ecto como endo-micorrízicos no pueden tener dicha propiedad. Un gran número de plantas poseen a la vez micorrizas y organismos simbióticos de fijación de N. Estas incluyen las leguminosas con nódulos deRhizobium y no leguminosas con nódulos actinorrízicos. Las micorrizas de dichas sistemas pueden ser ecto o endotróficas o ambos tipos a la vez. La fijación de nitrógeno en bosques y otros ecosistemas naturales ha sido recientemente atribuida principalmente a bacterias de tipo asociative-simbiótico, es decir bacterias que viven en ia rizosfera o en las cercanías de las raíces de las plantas. Debito a que las raíces, de hecho, estan al mismo tiempo infectadas por hongos micorrízicos, un nuevo concepto, la micorrizofera ha sido acieñado. Las relaciones entre hongos micorrízicos y bacterias fijadoras de N son poco conocidas. Se han encontrado bacterias fijadoras de N todavia dentro el manto fúngico de las ectomicorrizas.

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Résumé Depuis la découverte de la symbiose mycorhizienne, il y 100 ans, son rôle dans le métabolisme azoté des plantes a reçu beaucoup d'attention. Dans la litérature ancienne, on trouve beaucoup de rapports sur la fixation de l'azote atmosphérique par les champignons des mycorhizes. La fixation de N été suggérée pour la plupart des systèmes de mycorhizes, c'est à dire pour les ectomycorhizes des arbres forestiers, des orchidées, des Ericales, et pour les plantes à mycorhizes yésiculaires-arbusculaires (VA). Aujourd'hui, cependant, il est généralement reconnu que neuls les organismes procaryotes peuvent fixer l'azote atmosphérique et que, par conséquent, les champignons des ecto- et endo-mycorhizes sont dépourvus de cette aptitude. Un grand nombre de plantes vasculaires possèdent à la fois des mycorhizes et des organes symbiotiques fixant l'azote. Ce groupe comprend les légumineuses à nodules rhizobiens et des nonlégumineuses à nodules actinorhiziens. Les mycorhizes de ces systèmes peuvent être ecto- ou endo-trophiques ou les deux à la fois. La fixation de l'azote dans les forêts et d'autres écosystèmes naturels a récemment été attribuée aux bactéries associatives-symbiotiques, c'est à dire à des bactéries vivant dans la rhizosphère où en proximité étroite avec les racines des plantes. Comme les racines, en fait, sont en même temps inféctées par des champignons mycorhiziens, un nouveau concept de la mycorhizosphère s'est introduit. Les relations entre champignons des mycorhizes et bactéries fixatrices de l'azote sont mal connues. On a trouvé des bactéries fixatrices à l'intérieur même du manteau fongique des ecto-mycorhizes.

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Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12-16.8.1985. Session 10.     

Studies on N2-fixing bacteria associated with the salt-tolerant grass,Leptochloa fusca (L.) Kunth

Summary N₂-fixing bacteria were isolated from the rhizosphere of naturally grown salt tolerant grass (Leptochloa fusca). A broad spectrum of diazotrophs was found to be associated with the roots ofL. fusca. the systematic position of the three isolates, NIAB-1, C-2 and Iso-2 was determined by morphological, biochemical and mol % (G+C) DNA contents. Two isolates were identified asKlebsiella pneumoniae (NIAB-1) andBeijerinckia sp. (Iso-2).¹⁵N enrichment studies confirmed the nitrogen fixing ability of the isolates. The effects of different levels of combined nitrogen (NO ₃ ^– & NH ₄ ⁺ ), pH (5.5–9.0) and salt (NaCl) on nitrogenase activity of the isolates were determined at various time intervals. All isolates exhibited nitrogenase activity even in the presence of 5 mmol/l NO ₃ ^– or NH ₄ ⁺ in a semi-solid medium after 24 h of growth. Maximum nitrogenase activity was observed at alkaline pH and all isolates were able to tolerate up to 3% NaCl in the medium.

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Resumen Se han aíslado bacterias fijadoras de N₂ en la rizosfera del hábitat natural de la graminea halófilaLeptochloa fusca. Un amplio espectro de diazotrofos se encontró asociado con las raíces deL. fusca. La posición sistemática de tres aíslados: NIAB-1, C-2 y Iso-2 se determinó utilizando sus características morfológicas, bioquímicas y el % (G+C) molar del ADN. El aíslado NIAB-1 se identificó comoKlebsiella pneumoniae y el aíslado Iso-2 comoBeijerinckia. sp. Estudios mediante¹⁵N confirmaron la habilidad fijadora de N₂ de los aíslados. Se determinaron periodicamente los efectos de distintos niveles de nitrógeno combinado (NO₃ ^– y NH₄ ⁺), pH (5.5–9.0) y sal (NaCl) en la actividad nitrogenásica de los aíslados. Todas las cepas aísladas mostraron actividad nitrogenásica incluso en presencia de 5mmol/l de NO₃ ^– y NH₄ ⁺ en un medio semisólido desqués de 24 h. de crecimiento. La actividad nitrogenásica máxima se observó a pH alcalino y todos loa aíslados eran capaces de tolerar hasta 3% de NaCl en el medio.

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Résumé Des bactéries fixatrices de l'azote ont été isolées à partir de la rhizosphère de l'herbe halotoléranteLeptochloa fusca développée dans les conditions naturelles. Il a été constaté qu'un large spectre de diazotrophes est associé aux racines de la plante. La position taxonomique de 3 souches isolées, NIAB-1, C-2 et Iso-2, a été déterminée par des critères morphologiques et biochimiques et par le pourcentage de (G+C) de l'ADN. Deux souches on été identifiées commeKlebsiella pneumoniae (NIAB-1) etBeijerinckia sp. (Iso-2). Les études d'enrichissement en¹⁵N ont confirmé l'aptitude des souches à fixer l'azote. les effets de différents niveaux d'azote combiné (NO₃ ^– et NH₄ ⁺), de pH (5.5–9.0) et de sel (NaCl) sur l'activité nitrogénasique des souches ont été déterminés à divers intervalles de temps. Toutes les souches présentent une activité nitrogènase après 24 h de croissance en milieu semi-solide, et cela même en présence de 5 mmol/l de NO₃ ^– ou NH₄ ⁺. L'activité nitrogènase maximum est observée à pH alcalin, et toutes les souches tolèrent jusqu'à 3% de NaCl dans le milieu.

     

Growth ofCandida utils on single- and multicomponent-sugar substrates and on waste banana pulp liquors for single-cell protein production

Summary Large quantities of cull bananas are available world-wide, and often in regions lacking indigenous sources of high-quality protein animal feedstuffs. One possible method of utilizing these wastes is to upgrade them to microbial protein by means of bioconversion of the fermentable sugars of the ripe or over-ripe pulp by the yeastCandida utilis, which is nutritionally well-accepted. Studies of ripeMusa sapientum var. Gros Michel bananas were conducted in order to obtain both the microbial and the engineering data necessary for the development of such an aerobic fermentation process. For banana pulp fermentation liquors in the concentration range 10 to 35% (w/v) fresh weight (FW) banana, the corresponding dry weight banana concentrations and the fraction of insoluble solids before and after sterilization (121°C, 30 min) have been measured and are reported. In addition to fermentation studies of banana liquor prepared from 10% (w/v) fresh whole banana, comparative kinetic studies of the batch growth and substrate assimilation pattern were performed on media containing as the sole soluble carbohydrate source either one of the major banana sugars (glucose, fructose, sucrose) or a mixture of the three. Wherever feasible, the maximum specific growth rate (_max) was evaluated by four different methods: dry weight biomass, optical density, crude protein content of broth insoluble solids and dissolved oxygen history. In addition to the comparative _max results, values of the biomass yield coefficient and the specific respiration rates for each case are presented and discussed. A preliminary process design of the fermentation section of a moderate-scale microbial protein production plant based on 20,000 kg FW banana/day feedstock is presented. The results of this study indicate that such a plant would yield about 2,900 kg/day of protein-enriched product containing 5 wt% moisture and 44 wt% (c. 1,400 kg/day) crude protein.

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Resumen La obtención de grandes cantidades de bananas en mal estado es relativamente sencilla en muchos lugares, a menudo en regiones que carecen de fuentes autóctonas de proteínas de calidad para piensos animales. Una forma de aprovechar estos desechos es incrementar su valor biológico obteniendo proteínas microbianas, nutricionalmente bien aceptadas, mediante bioconversion de los azucares fermentables de las bananas, maduras o pasadas, por la levaduraCandida utilis. Se han realizado estudios en bananas maduras (Musa sapientum var, Gros Michel) afin de obtener los datos precisos, tanto microbiológicos como técnicos, para el desarrollo de este proceso de fermentación aeróbica. Se han medido el peso seco de las bananas utilizadas y la fracción de sólidos insolubles antes y despúes de la esterilización, para los extractor fermetables preparados con un 10% hasta un 35% (p/v) de bananas pesas frescas (FW). Además de los estudios sobre la fermentación en extractos de banana (10% de banana fresca), se han llevado a cabo estudios cineticos comparativos sobre el crecimiento exponencial y sobre el patrón de asimilación de sustrato, en medios que contenían como único carbohidrato soluble uno de los principales azucares de la banana (glucosa, fructosa, saccarosa) o bien una mezcla de los tres. Siempre que fue posible se evaluó la tasa de crecimiento específico máximo (_max) utilizando cuatro métodos distintos: peso seco de la biomasa, densidad óptica, contenido de proteína cruda del residuo insoluble del caldo, y, evolución del oxigeno disuelto. Además de los resultados comparativos de _max, se presentan y se discuten el coeficiente de producción de biomasa y la tasa de respiración específica. Se describe un diseño preliminar de la sección fermentative de una planta de producción de proteínas microbianas para piensos, de tamaño medio, basada en 20 000 kg FW de bananas/día. Los resultados de este diseño indican que la producción de una planta de este tipo oscilaria alredeor de 2900 kg/día de producto enriquecido con proteinas que contendría un 5% de humedad y un 44% (equivale a 1400 kg/día) de proteina cruda.

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Résumé De grandes quantités de refus de bananes sont disponibles dans le monde, souvent dans des régions dépourvues de ressources protéiques indigènes pour l'alimentation animale. Une possibilité d'utilisation de ces déchets est leur enrichissement en protéines microbiennes par conversion des sucres fermentescibles de la pulpe mûre ou blette, grâce à la levureCandida utilis, lequelle est bien acceptée nutritionnellement. Des essais ont été effectués avec des bananes mûres,Musa sapientium var. Gros Michel, dans le but de disposer des informations microbiologiques et biotechnologiques nécessaires pour développer ce procédé de fermentation aérobie. On a utilisé des milieux de fermentation contenant 10 à 35% (poids/volume) de bananes fraîches et on a déterminé le poids sec de banane et les teneurs en matière solide insoluble avant et après stérilisation (121°C, 30 min). Simultanément avec les études sur la fermentation de milieux contenant 10% (p/v) de bananes fraiches, on a procédé comparativement à des études de croissance en batch et d'assimilation du substrat dans des milieux de fermentation contenant comme seule source soluble de carbone soit un des sucres majeurs de la banane (glucose, fructose, saccharose), soit un mélange des trois. Chaque fois que cela a été possible, on a mesuré le taux maximum de croissance (_max) par quatre méthodes différentes: poids sec de la biomasse, densité optique, teneur en protéine brute de la fraction insoluble, et mesure de l'oxygène dissous. Le rendement en biomasse et le taux spécifique de respiration ont été déterminés dans chaque cas particulieur. Un projet préliminaire d'usine pilote de dimension moyenne (20.000 kg de bananes/jour) est présenté. Les résultats de cette étude montrent qu'une telle usine pourrait fournir environ 2.900 kg par jour d'un produit enrichi en protéines, ayant une humidité de 5% et contenant 44% de protéine brute, soit environ 1.400 kg/jour de protéines.

     

Diurnal course of light interception by a groundnut crop grown in association with maize

Summary Maize and groundnut crops were grown in pure and mixed cultures in adjacent plots in the FTC farm at Homabay, Kenya. Measurements of diurnal light interception, leaf diffusive resistances (r₁), water potential and leaf temperature on both groundnut intercrop and sole crop were carried out on 3 consecutive days. Characteristics related to nitrogen fixation were also estimated. The canopy of the groundnut intercrop intercepted low irradiance at all times in contrast to the sole groundnut crop. Between 1100 and 1500 h the groundnut intercrop received about 11% and 41% of the available photosynthetic photon flux density (PPFD) and total radiation, respectively. In general, both adaxial and abaxial r₁ values were lower at midday when irradiance was maximal than at 0800 or 1800 h. The r₁ data together with high values of leaf () (–0.30 MPa) suggest the absence of midday closure of stomata in both pure and mixed groundnut crops. The degree of nodulation was higher in monocrops than intercrops although their N₂ fixation capacities did not vary with cropping system. It is suggested that the low yields of legume intercrops reported heretofore are mainly due to the selective absorption of the active wavelengths of PAR by the tall cereal crops.

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Evolución diaria de la interceptión de luz solar por un cultivo de cacahuete en cultivo mixto con maiz

Resumen En parcelas próximas de la granja FTC de Homabay, Kenya, se han cultivado maiz y cacahuete en cultivos puros y mixtos. En los cultivos puros y mixtos de cacahuete se determinó la intercepción de luz solar, resistencia de la hoja a la difusión (r₁), potencial hídrico y temperatura foliar durante 3 días consecutivos. También se estimaron algunas características relacionadas con la fijación de nitrógeno. La intercepción de radiación por la parte aérea del cultivo mixto de cacahuete fué baja en contraste con la del cultivo puro. Entre las 1100 y 1500 horas el cultivo mixto recibió alrededor del 11% de la densidad del flujo de fotones fotosintéticamente activos (PPFD) y alrededor del 41% de la radiación total. En general los valores r₁ de haz y envés fueron más bajos a medio día, cuando la radiación era máxima, que a las 0800 o a las 1800 horas. Los valores de r₁ junto con los altos valores del potencial hídrico (–0.30 MPa) sugieren que ni en el cultivo puro ni en el mixto se da cierre estomático al medio día. El grado de nodulación fué más alto en los cultivos puros que en los mixtos aunque la capacidad de fijación de N₂ no varió con el sistema de cultivo. Se sugiere que los bajos rendimientos de los cultivos mixtos de leguminosas que se presentan aquí se deben fundamentalmente a la absorción selectiva de longitudes de onda activas de la PAR por los cultivos de cereales altos.

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Evolution diurne de l'interception de la lumière par une culture d'arachide associée au maïs

Résumé Le maïs et l'arachide ont été cultivés isolément et en association sur des parcelles adjacentes, à la ferme FTC d'Homabay, Kenya. L'interception de la lumière diurne, la resistance diffusive des feuilles (r₁), le potentiel en eau et la température foliaire ont été mesurés pendant 3 jours consécutifs sur l'arachide isolée et en co-culture. La fixation de l'azote a également été estimée. Contrairement à l'arachide seule, la couverture de la co-culture intercepte les irradiations faibles pendant toutes les périodes du jour. Entre 1100 et 1500 heures, l'arachide en culture mixte ne reçoit que 11 % du flux des photons photosynthétiques (PPFD) et 41 % de l'irradiation totale. En général, les valeurs adaxiales et abaxiales de r₁ sont plus faibles à midi, au moment de l'irradiation maximum, qu'à 0800 ou à 1800 heures. Les données de r₁ ainsi que les de () pour les feuilles (–0.30 MPa) suggèrent l'absence de fermeture des stomates à midi, aussi bien dans les cultures isolées que mixtes. Le degré de nodulation est plus élevé dans les monocultures que dans les cultures mixtes, bien que la capacité de fixation de N₂ ne varie pas avec le mode de culture. Il est suggéré que les faibles rendements des cultures mixtes de légumineuses qui ont été antérieurement signalés sont principalement dûs à l'absorption sélective des longueurs d'onde photosynthétiquement actives de PAR par les céréales de taille élevée.

     

Effect of ammonium nitrate on nodulation and nitrogen fixation (acetylene reduction) of the tropical legumeSesbania rostrata

Summary The effect of ammonium nitrate on nodulation and nitrogen fixation (acetylene reduction activity) was investigated usingSesbania rostrata, a tropical legume with the ability to nodulate both roots and stems. Plants were grown in plastic pots on silica sand and gravel, inoculated one month after sowing and then continuously irrigated with an automatic irrigation system. Four nitrogen treatments were applied: 0, 1.5, 3.0 and 6.0mm NH₄NO₃. Related symbiotic parameters were evaluated 20 days later. With 3.0mm NH₄NO₃, root nodulation was inhibited. At that concentration, stem nodulation was not affected, but related nitrogenase activity decreased 85% and was completely inhibited at 6.0mm NH₄NO₃. Increasing NH₄NO₃ concentration resulted in a diminution of stem nodule size. Stem and root acetylene reduction were strongly inhibited by high mineral nitrogen concentrations; however root nitrogen fixation was more affected than stem nitrogen fixation.

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Resumen Se estudió el efecto del nitrato amónico en la nodulación y la fijación de nitrógeno, medida mediante la reducción de acetileno, utilizandoSesbania rostrata, una leguminosa tropical que forma nódulos tanto en raíz como en tallo. Las plantas se cultivaron en arena de sílice y grava, en macetas de plástico, se inocularon un mes después de la siembra y a partir de este momento se regaron continua y automáticamente. Se aplicaron cuatro tratamientos de N; 0, 1.5, 3.0, y 6.0mm NH₄NO₃ Los parámetros relativos a la simbiosis se evaluaron 20 días después. La nodulación en raíz se inhibió con 3.0mm NH₄NO₃, sin embargo a esta concentración la nodulación en tallo no estaba inhibida aunque la actividad nitrogenasa disminuyó en un 85%, quedando totalmente inhibida a 6mm NH₄NO₃. El incremento en la concentración de nitrato amónico produjo una disminución del tamaño de los nódulos del tallo. Elevadas concentraciones de nitrógeno mineral inhibieron fuertemente la reducción de acetileno tanto a nivel de raíz como de tallo, aunque la fijación de nitrógeno resultó más afectada en la raíz.

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Résumé L'effet du nitrate d'ammonium sur la nodulation et la fixation d'azote (réduction de l'acétylène) a été étudié avec la légumineuse tropicaleSesbania rostrata, qui présente la particularité de noduler à la fois sur la tige et sur les racines. Les plantes ont été cultivées dans des pots en plastique sur un mélange constitué de sable siliceux et de gravier. Un mois après le semis, elles ont été inoculées et placées sous irrigation continue au moyen d'un système automatique permettant l'apport du milieu nutritif. Quatre concentrations en azote ont été utilisées: 0, 1,5, 3,0 et 6,0 mmol/l NH₄NO₃. Les paramètres symbiotiques ont été analysés 20 jours plus tard. La nodulation racinaire est totalement inhibée en présence de 3,0 mmol/l NH₄NO₃. Cette concentration en azote combiné n'a pas d'effet apparent sur la formation des nodules de tige, mais leur activité nitrogénase diminue de 85%; leur activité est totalement inhibée en présence de 6,0 mmol/l NH₄NO₃. L'augmentation de la concentration en nitrate d'ammonium, se traduit par une diminution de la taille des nodules de tige. Les fortes concentrations en azote combiné ont un effet inhibiteur très marqué sur les activités réductrices d'acétylène racinaire ou caulinaire deS. rostrata; toutefois cet effet est plus sensible au niveau racinaire qu'au niveau caulinaire.

     

Growth and nitrogen fixation in soybean (Glycine max (L.) Merr.) as affected by gibberellic acid treatment during reproductive development

Summary Nodulated soybean (Glycine max (L.) Merr.) plants cv. Williams were grown on a N-free medium and sprayed daily, after flowering, with a solution of 0,0.5 or 1.0 mg/l gibberellic acid (GA₃). Relative growth rate, net assimilation rate and mean N₂-fixation rate decreased in control plants from flowering to mid-pod filling. The decline of growth and N₂-fixation was attenuated by GA₃. Lesser decline of growth and N₂-fixation in GA₃-treated plants was linked to enhancement of vegetative growth, to delay of fruit development and to arrest of root decay.

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Resumen Plantas de soja (Glycine max L. Merr.) cv. Williams, noduladas, crecieron en un medio libre de N; se rociaron diariamente, después de la floración, con una solución de 0, 0.5 ó de l mg l^–1 de àcido gibberélico (GA₃). Las tasas de crecimiento relativo, de asimilación neta y de fijación de nitrógeno disminuyeron en las plantas control desde la floración hasta la mitad del periodo de crecimiento de las vainas. La declination del crecimiento y fijación, de N₂ fue atenuada por el ácido gibberélico. Esta menor disminución del crecimiento y de la fijación de N₂ en las plantas tratadas con GA₃, esta asociada a un mayor crecimiento vegetativo, a un retraso en el desarrollo del fruto y a una menor descomposición radicular.

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Résumé Des plants nodulés de soja (Glycine max L. Merr.) ont été cultivés en milieu dépourvu d'azote et aspergés quotidiennement, après la floraison, avec une solution d'acide gibbérellique (GA₃) à des concentrations de 0,0,5 et 1,0 mg/l. Dans le cas des plants témoins, les taux de croissance, d'assimilation nette et de fixation moyenne de l'azote diminuent entre la floraison et la moitié du remplissage des gousses. Chez les plants traités par GA₃, la croissance et la fixation de N₂ diminuent moins, et on constate un accroissement de la croissance végétative, un ralentissement du développement des fruits et un arrêt de la dégénérescence racinaire.

     

Nitrogen cycling in the seasonally dry forest zone of Belize,Central America

Two forest associations, cohune palm (Cohune Ridge) and mixed tropical hardwood (High Bush), were assessed on the basis of nutrient movement and storage for their suitability for agriculture. Continuous monitoring of soil nitrogen and leaf litterfall over a one-year period provided information on soil building processes in the forest fallow. Destructive cuts revealed the storage of 690 kg N ha^–1 in the standing biomass of the Cohune forest versus 203 kg N ha^–1 in the High Bush. Litter biomass was exceptionally high in the Cohune Ridge (497 kg ha^–1 dry matter) as compared to the High Bush (65 kg ha^–1 dry matter) and other tropical forests. This is probably because of a low rate of decomposition in the Cohune Ridge palm forest. A substantial reserve of nitrogen is present in both forests' fallows, and this can in part be harvested by the small farmer for crop production.

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Ciclo de nitrógeno en la zona de bosque seco estacional de Belize, América Central

Resumen Dos asociaciones boscosas (Palma Cohune y Matorral Alto) se estudiaron en relación a sus reservas y flujos de nutrimentos y sus posibilidades de aprovechamiento agricola. Se siguió la evolución del nitrógeno en el suelo y en la caida de hojarasca durante un año obteniéndose asi información sobre los procesos pedogenéticos en el barbecho del bosque.A través de muestreos destructivos se encontró que en la biomasa del bosque de Palma Cohune habían 690 kg N ha^–1 y en el Matorral Alto solo 203 kg N ha^–1. La biomasa de hojarasca era excepcionalmente alta en Palma Cohune alcanzando un valor de 497 kg materia seca ha^–1; en el bosque de Matorral Alto la hojarasca era de 65 kg materia seca ha^–1. Esto probablemente se deba a la baja velocidad de descomposición en el caso de la palma.Las reservas sustanciales encontradas en ambos barbechos para el nitrógeno podrían ser parcialmente utilizadas para la producción agrícola campesina.

     

Crop storage losses in southern Nigeria caused by the activities of micro-organisms

Summary In the southern part of Nigeria, maize, cassava, and yam are the major food crops grown, and they constitute an important source of carbohydrate in the diet of the inhabitants of the area. There are various traditional methods for storage of these crops and all have been shown to lead to storage losses both quantitatively and qualitatively. Micro-organism, especially the fungi, are important as agents of deterioration and spoilage of these crops during storage. Factors that influence the infestation and growth of micro-organisms in these crops during storage are many with moisture being especially significant. To aid in their preservation, cassava and yams are usually processed into more shelf-stable products such as garri and fufu from cassava as well as yam chips and fluor from yam. All these processed products, in spite of their relatively shelf-stable nature, are still subject to microbial infection if improperly handled and stored. It is concluded that much work needs to be done in Nigeria to improve storage conditions.

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Résumé Dans le Sud du Nigéria, le maïs, le manioc et la patate douce sont les récoltes alimentaires majeures, et celles-ci constituent une source importante d'hydrates de carbone dans l'alimentation des habitants locaux. Il y a plusieurs méthodes traditionnelles pour le stockage de ces récoltes et toutes ont révélé conduire à des pertes tant quantitatives que qualitatives par stockage. Les microorganismes, particulièrement les moisissures, sont d'importants agents de détérioration et d'avarie de ces récoltes pendant le stockage. De nombreux facteurs influencent l'infection par et la croissance des microorganismes dans ces récoltes durant le stockage, particulièrement l'humidité. Pour améliorer leur conservation, le manioc et la patate douce sont en général transformées en produits stables à conserver en rayonnage comme le garri et le fufu de manioc ou encore les chips et la farine de patate douce. Tous ces produits transformés, malgré leur aptitude à la conservation en rayannage, sont néanmoins sujets à l'infection microbienne lorsqu'ils sont manipulés et conservés de manière impropre. Il faut en conclure que beaucoup de travail reste à faire au Nigéria pour améliorer les conditions de stockage.El maíz, la mandioca y el ñame son los cultivos, destinados a la alimentación, más importantes del sur de Nigeria, constituyendo la principal fuente de carbohidratos para los habitantes del area. Todos los métodos de almacenamiento tradicionales de estos cultivos producen perdidas tanto cuantitativas como cualitativas. Los microorganismos, especialmente los hongos, son agentes importantes de este deterioro. Son muchos los factores que influyen en la infestación y crecimiento de los microorganismos durante el almacenamiento de dichas cosechas, siendo la húmedad especialmente importante. Para mejorar su conservación la mandioca y el ñame se transforman en productos más estables tales como fufu y garri en el caso de la mandioca, y harina y rodajas cocinadas (chips) en del ñame. Todos estos productos transformados, a pesar de su naturaleza relativamente estable, están todavía sujetos a infección microbiana si se manipulan o almacenan de forma inadecuada. Se concluye que restan por hacer muchos trabajos para poder mejorar las condiciones de almacenamiento en Nigeria.

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Paper based on a presentation made at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16.8.1985.     

Scientists' judgements of the prospects for biological nitrogen fixation research

Summary More than 100 scientists responded to a mail survey concerning prospects for 33 technological developments related to biological nigrogen fixation. Respondents anticipated that most of the hypothesized developments in the legume/Rhizobium and rice/Azolla areas would occur in the next 10 years, while generally developments in nitrogen-fixing cereals and other research would occur later. An additional 28 technological advances were suggested by respondents. Scientists responded that the increasing cost of chemical fertilizer was the major driving force, lack of trained extension workers the major constraint, and research funding the most important issue concerning the development and adoption of the technology.

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Resumen Más de 100 científicos han contestado a una encuesta por correo sobre las perspectivas de 33 avances tecnológicos relacionados con la fijación biológica de nitrógeno. Los encuestados anticiparon que la mayor parte de los hipotéticos avances en los temas: leguminosas/Rhizobium y arroz/Azolla ocurrirían en los próximos 10 años, mientras que descubrimientos en cereales fijadores de nitrógeno y otros temas afines ocurrirían más tarde. Los encuestados sugirieron además otros 28 posibles avances tecnológicos. Los científicos identificaron la carestía de los fertilizantes como el motivo más importante que impulsa la investigación en estas areas, señalaron la falta de extensionistas cualificados como el mayor problema y la financiación de la investigación como la cuestión más importante para el desarrollo e implementación de neuvas tecnologías.

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Résumé Plus de 100 scientifiques ont répondu à une enquête menée par courrier et concernant la perspective de 33 développements technologiques relatifs à la fixation biologique de l'azote. Ces scientifiques anticipent que la plupart des développements prévus par hypothèse dans domaines des interractions légumes-Rhizobium et riz/Azolla vont se réaliser dans les 10 prochaines années, tandis que d'une manière plus générale, les développements dans les céréales fixatrices d'azote et d'autres domaines de recherche, vont se réaliser plus tard. Ces scientifiques suggèrent en outre 28 développements technologiques supplémentaires. Ils ont fait savoir que le coût accru de fertilisants chimiques était la force motrice principale, que le manque d'ouvriers qualifiés d'entretien était la contrainte principale et que la subsidation de la recherche était l'objectif le plus important pour le développement et la popularisation de cette technologie.

     

Variation in N2 fixation,N and P contents of mycorrhizalVigna unguiculata in relation to the progressive development of extraradical hyphae ofGlomus mosseae

Summary Vigna unguiculata cv. 58–185 grown in a sterile Dek soil was inoculated withRhizobium sp. orRhizobium sp. plusGlomus mosseae. Response of the host plant to the treatments was estimated by periodic measurements of shoot and nodule dry weights, N₂ fixation (C₂H₂ reduction activity) and N and P contents up to the 50th day of the growth cycle. It was only 45 days after planting that shoot dry weight of dually inoculated plants differed significantly from that of plants inoculated withRhizobium sp. alone. Nodule dry weight and N₂ fixation of dually inoculated plants were significantly higher than those of plants inoculated withRhizobium sp. alone from day 20 after planting, but there was no significant difference in N content (%). During the first 20 days, shoot P content (%) of both sets of plants decreased progressively, P content of dually inoculated plants being lower than that of the others. Later, P content of dually inoculated plants increased rapidly whereas P content of the other plants remained constant. Increase in nodule dry weight, N₂ fixation and P content of dually inoculated plants corresponded to the onset of the development of the extra-radical hyphae ofGlomus mosseae. In the rhizosphere.

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Resumen Se cultivóVigna unguiculata cv. 58–185 en un suelo estéril tipo Dek, se inoculó conRhizobium sp. o conRhizobium sp. másGlomus mosseae. La respuesta de la planta huésped a los tratamientos se estudió midiendo periodicamente el peso seco de la parte aerea y de los nódulos, la fijación de N (actividad reductora de C₂H₂) y los contenidos de N y P hasta el 50° día del ciclo de crecimiento. La diferencia entre el peso seco de la parte aerea de las plantas con doble inoculación y aquellas inoculadas conRhizobium sp. unicamente, no fue significativa hasta 45 días despúés de la siembra. A los 20 días de la siembra tanto el peso seco de los nódulos como la fijación de nitrógeno de las plantas con doble inoculación eran significativamente superiores a los valores obtenidos para las plantas con soloRhizobium sp., aunque no se observaron diferencias en el contenido en N (%). Durante los primeros 20 días del ciclo el contenido en P (%) de ambos grupos de plantas disminuyó progresivamente, siendo los valores obtenidos por las plantas con doble inoculación inferiores a los de las demás. Más tarde el contenido en P de las plantas con doble inoculación aumentó rapidamente manteniéndose constante el de las demás. El incremento en el peso seco de los nódulos, en la fijación de N y en el contenido en P de las plantas con doble inoculación se correspondió con el inicio del desarrollo de las hifas extraradiculares deGlomus mosseae.

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Résumé On a inoculéV. unguiculata poussant dans un sol Dek stérile avecRhizobium etRhizobium plusGlomus mosseae. On a recherché la réponse de la plante-hôte à ces deux traitements en estimant périodiquement les poids des nodules et des parties aériennes de la plante, la fixation d'azote (activité réductrice de C₂H₂), les teneurs en N et P jusqu'au 50^e jour du cycle de végétation. C'est seulement au 45^e jour après la plantation que le poids sec des parties aériennes des plantes inoculées avec deux symbiotes (plantes doublement inoculées) diffère significativement de celui des plantes inoculées avec Rhizobium seul. Le poids sec des nodules et la fixation N₂ des plantes doublement inoculées sont significativement plus élevés que ceux des plantes inoculées avecRhizobium seul au 20^e jour après la plantation mais il n'y a pas de différence significative pour la teneur en N (%). Pendant les 20 premiers jours, la teneur en P (%) des parties aériennes des deux catégories de plantes décroit progressivement; la teneur en P des plantes doublement inoculées est plus faible que celle des plantes inoculées seulement avecRhizobium. Plus tard, la teneur en P des plantes doublement inoculées augmente rapidement tandis que celle des autres plantes reste constante. L'accroissement du poids sec des nodules, de la fixation d'azote et de la teneur en P observé chez les plantes doublement inoculées correspond au démarrage du développement des hyphes extra-radicales deGlomus mosseae dans la rhizosphère.

     

Evaluation of chemical pre-treatment for biodegradation of agricultural lignocellulosic wastes byAspergillus niger

Summary Chemical pre-treatment with NaOH, NaClO₂ or peracetic acid of wheat straw, bagasse, corn cobs and groundnut shells increased cellulose utilization, cellulase activity and protein content ofAspergillus niger AS-101 used as a test biodegradative microorganism.

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Resumen El pre-tratamiento químico con NaOH, NaClO2 o àcido peracético de paja de trigo, bagazo, mazorcas de maíz y cáscaras de cacahuete, incrementó la utilización de celulosa, la actividad celulásica y el contenido en proteínas deAspergillus niger AS-101.

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Résumé Le prétraitement chimique par NaOH, NaClO₂ ou par l'acide peracétique de la paille de froment, de la bagasse, des épis de maïs ou des coquilles d'arachide, augmente l'utilisation de la cellulose, l'activité de la cellulase et le contenu en protéines d'Aspergillus niger AS-101, utilisé comme souche test dans la biodégradation par les microorganismes.

     

Response of groundnut (Arachis hypogaea L) toRhizobium inoculation in the field: Problems and prospects

Summary A successfulRhizobium inoculant strain needs to be more competitive than native soil rhizobia in forming nodules and to be effective in fixing nitrogen. Persistence of the strain from one season to the next will be an added advantage, since it eliminates the need to inoculate every season. Earlier studies indicated that groundnut,Arachis hypogaea, seldom responds toRhizobium inoculation in soils already containing rhizobia which nodulate groundnut. However, the results of seven years of research at ICRISAT have opened up the prospect of inoculating groundnut in such soils. These experiments indicate that inoculating with sufficient numbers of an effectiveRhizobium strain, NC 92, applied as a liquid slurry below the seed, increased yields of certain groundnut cultivars. Similar results were reported from other research centres in India. Inoculation with NC 92 for two consecutive seasons increased the proportion of nodules formed by this strain, from 25–32% in the first season to 41–54% in the second season, indicating that this strain can persist in the field for the following season. This paper also discusses results of experiments relating to host cultivar specificity and some possible problems in applying this information to farmers' fields. Strain NC 92 also produces a siderophore, an iron chelating compound, which may help in the iron nutrition of the plant.

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Resumen Respuesta del maní (Arachis hypogaeaL.)a la inoculación con Rhizobiumen el campo. Problemas y perspectivas.La inoculación conRhizobium para tener exito debe de realizarse con una cepa que sea competitivamente mejor que las cepas nativas del suelo en cuestión, en relación a la habilidad para formar nódulos y a la eficacia en la fijación de nitrógeno. La persistencia de la cepa de una temporada para otra es una caracteristica deseable ya que elimina la necesidad de reinocular cada temporada. Estudios previos indicaban que el maní (Arachis hypogaeae) raras veces responde a la inoculación conRhizobium en suelos que ya contienenRhizobium especificos. Sin embargo los resultados de siete años de investigaciones en ICRISAT han abierto nuevas perspectivas para la inoculación del maní en dichos suelos. Esta experiencias indican que la inoculación, en cantidades suficientes de una cepa deRhizobium eficaz (NC 92) aplicada en forma de liquido viscoso bajo la semilla incrementa el rendimiento de ciertos cultivars de mani. Resultados semejantes se han observado en otros centros de investigación en India.La inoculación de la cepa NC 92 durante dos años consecutivos incrementó la proporción de nódulos formados desde 25–32% en la primera temporada hasta 41–54% en la segunda indicando pues la persistencia de dicha cepa en el suelo de una a otra temporada. Este trabajo también evalua los resultados de investigaciones relacionando la especificidad del inóculo con la posible problemática que conlleva la aplicación de esta informacion por el agricultor.

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Résumé Réponse de l'arachide (Arachis hypogeaL.)à l'inculation de Rhizobiumdans les champs. Problèmes et perspectives.Pour être couronnée de succès, une souche deRhizobium inoculée doit supplanter les rhizobiums natifs du sol en ce qui concerne la formation de nodules et doit fixer l'azote efficacement. La persistance de la souche d'une saison à l'autre, rendant inutile la répétition saisonnière de l'inoculation, est un avantage supplémentaire. Des études antérieures ont montré que l'arachide (Arachis hypogea) ne répond que rarement à l'inoculation dans des sols contenant déjà des rhizobiums capables de noduler cette plante. Cependant, les résultats de sept années de recherches éffectuées à l'ICRISAT ont ouvert des possibilités quant à l'inoculation dans ce type de sols. Ces expériences montrent qu'une bouillie liquide d'une souche efficace deRhizobium (NC 92), répandue en quantité suffisante sous les graines, augmente le rendement de certains cultivars d'arachide. Des résultats similaires ont été rapportés par d'autres centres de recherches en Inde. L'inoculation de NC 92 pendant deux saisons consécutives a augmenté la proportion des nodules formés par cette souche de 25 à 32% pour la première saison, et de 41 à 54% pour la seconde, ce qui indique que cette souche peut persister dans le sol d'une saison à l'autre. Dans cet article sont également discutés les résultats d'expériences concernant la spécificité de l'hôte et quelques problèmes concernant l'utilisation de ces informations par les agriculteurs. La souche NC 92 produit aussi un sidérophore, agent complexant du fer pouvant jouer un rôle dans le métabolisme de ce métal chez la plante.

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Submitted as ICRISAT J. A. No. 475.     

Effects of cotyledons and nitrate on the nitrogen assimilation ofPhaseolus vulgaris

Summary In an experiment performed under greenhouse conditions usingPhaseolus vulgaris cv. Carioca inoculated withRhizobium strain CO5, effects of cotyledons and mineral nitrogen on the initial process of nitrogen assimilation were evaluated. Plants were maintained intact or had either both or half of both cotyledons removed six days after planting. Levels of mineral nitrogen corresponded to the addition of 0 or 1.5 mg N/plant/day three days before each of the four harvests (8, 10, 12 and 14 days after planting). Cotyledon removal generally decreased nodule number and dry weight and total nitrogenase activity, although there was no effect on specific nodule efficiency, but the nitrate reductase activity was increased in both shoots and roots. Mineral nitrogen decreased nodulation and nitrogenase activity when applied 9 and 11 days after planting, but increased shoot and root nitrate reductase activity and total nitrogen incorporation, indicating that plants could be nitrogen limited during the initial period of growth.

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Resumen En un experimento realizado en invernadero conPhaseolus vulgaris, cv. Carioca, inoculado conRhizobium (cepa CO5) fue evaluado los efectos de los cotiledones y del nitrógeno mineral en el proceso inicial de la assimilación de N. Las plantas fueron mantenidas intactas o con la mitad o todos los cotiledones retirados a los 6 dias despues de la siembra (DDS). El N mineral fue aplicado en la dosis de 0 ó 1.5 mg N/planta/dia, 3 dias antes de cada una de los 4 casechas realizadas (8, 10, 12 y 14 DDS). La retirada de los cotiledones generalmente disminuyó el número y el peso seco de los nódulos y la actividad de la nitrogenase, mas não hubo influencia en la eficiencia específica de los nódulos. La actividad de la nitrato reductasa aumentó tanto en la parte aérea como en las raíces. El nitrógeno mineral disminuyó la nodulación y la actividad de la nitrogenasa cuando la aplicación ocurrió a los 9 y 11 DDS, mas aumentó la actividad de la nitrato reductasa de las raíces y de la parte aérea, asi como el contenido de N en la planta, indicando que estas podrian estar limitadas por nitrógeno en la fase inicial de crescimento.

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Résumé Dans une expérimentation réalisée dans les conditions de serre au moyen dePhaseolus vulgaris cv Carioca inoculée avec la souche CO5 deRhizobium, on a évalué les effets de cotylédons et de l'azote minéral sur le processus initial de l'assimilation azotée. Les plants ont été soit maintenus intacts soit amputés des deux ou de la moitié des deux cotylédons, 6 jours après la plantation. Les teneurs en azote minéral correspondaient à l'ajout de 0 ou 1.5 mg d'azote par plant et par jour, trois jours avant chacune des 4 récoltes (8, 10, 12 et 14 jours après la plantation). L'amputation de cotyledon diminue d'une manière générale le nombre de nodules, le poids sec et l'activité totale de nitrogénase, bien qu'il n'y ait aucun effet sur l'efficience spécifique de nodule mais l'activité de nitrate réductase était augmentée tant dans les pousses que dans les racines. L'azote minéral a déterminé la nodulation et l'activité de nitrogénase lorsque l'application avait lieu les 9ème et 11ème jours après la plantation, mais elle a augmenté l'activité de nitrate réductase chez les pousses et les racines ainsi que l'incorporation totale d'azote, indiquant par là que la plante pouvait être limitée en azote durant la période initiale de croissance.

     

Nitrogen fixation in bambara groundnut,Voandzeia subterranea (L.) Thouars

Summary To improve biological nitrogen fixation in bambara groundut (Voandzeia subterranea (L.) Thouars), the relative effectiveness of 24 cultivars was studied in the field at two experimental stations selected for their different ecological conditions. Thirty oneRhizobium strains were isolated and 12 cultivars were screened during this study. Both indigenous and introduced NiftalRhizobium strains were used during a second study on host cultivars xRhizobium strains interactions. Nodulation index and shoot dry weight were used to assess the efficiency. The widest effectiveness spectrum was observed with the indigenous strain MAO 113 and the introduced strain TAL 22.

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Resumen Afín de mejorar la fijación biológica de nitrógeno en el cacahuete de Bambara (Voandzeia subterranea (L.) Thouars), se realizó un estudio de su efectividad relativa en campo en dos estaciones experimentales seleccionadas por sus distintas condiciones ecológicas. Durante este estudio se aislaron treintaiuna cepas deRhizobium y se probaron doce cultivares del huésped. En un segundo ensayo se estudiaron las interacciones huésped xcepa deRhizobium para lo cual se utilizaron cepas deRhizobium Niftal tanto indígenas como introducidas. La eficiencia se valoró determinado el índice de nodulación y el peso seco de la parte aerea. El espectro más amplio de eficacia se observó con la cepa indígena MAO 113 y la introducida TAL 22.

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Résumé Dans le but d'améliorer la fixation biologique d'azote dans la noix de Bambara (Voandzeia subterranea (L.) Thouars), l'efficacité relative de 24 cultivars a été étudiée sur le terrain dans deux stations expérimentales choisies pour leurs conditions écologiques différentes. Trente-etune souches deRhizobium ont été isolées et 12 cultivars ont été testés au cours de cette étude. Tant les souches indigènes deRhizobium que celles Niftal introduites ont été utilisées au cours d'une deuxième étude sur les interractions entre les souches deRhizobium et les cultivarshôtes. L'indice de nodulation et le poids sec de la pousse ont été utilisés pour l'établissement de l'efficience. Le spectre d'efficience le plus large a été observé avec la souche indigène MAO 113 et la souche introduite TAL 22.

     

The East AfricanRhizobium MIRCEN; A framework for promoting regionally co-ordinated biological nitrogen fixation

Summary The Nairobi MIRCEN, which addresses itself to N₂-fixation by legume-rhizobia systems, was established in 1977 in the Departments of Soil Science and Botany of the University of Nairobi as one of the first four MIRCENs. The centre embraces Eastern Africa region. The countries served include Uganda, Sudan, Tanzania, Zambia, Zimbabwe, Rwanda, Lesotho, Malawi, Mauritius, Ethiopia and Kenya. Its broad responsibilities include collection, identification, maintenance, testing and distribution of rhizobia cultures compatible with leguminous crops of the region. Additionally, the centre provides training facilities for scientific personnel and extention workers, and its also disseminates information onRhizobium technology. The centre maintains liaison with appropriate microbiologists, agronomists and institutions within and outside the region. The population of Eastern Africa is increasing rapidly at the rate of 3% per annum while growth in agricultural output continues to lag behind at 1.5% per annum. Grain legumes (beans, cowpeas, pigeon peas) play an important role in the diet of the people, yet the agronomic yields of these legumes are markedly low due to poor practices. The Nairobi MIRCEN has since its inception employed an interdisciplinary approach in tackling the problems of increased legume production. The University staff (agronomists, microbiologists, physiologists, pathologists, soil scientists) who themselves are associated with specific research programmes (e. g. cowpea improvement programme, pigeon pea, MIRCEN) work very closely. This paper reports on some of the achievements of the Nairobi MIRCEN on (a) production and distribution ofRhizobium inoculants (b) research activities on legume-rhizobia symbiosis and other N₂-fixing organisms (c) training of scientific personnel (d) dissemination of information and (e) fostering regional and international co-operation.

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Resumen El MIRCEN de Nairobi que se orienta hacia el estudio de la fijación de nitrógeno en los sistemas leguminosa-rhizobium, se estableció en 1977 en el seno del Departamento de Ciencias del Suelo y Botánica de la Universidad de Nairobi como uno de los cuatro primeros MIRCENs. El centro abarca toda la región Este de África, sirviendo a los siguientes países: Uganda, Sudán, Tanzania, Zambia, Zimbabue, Ruanda, Lesotho, Malawi, las Mauricio, Etiopía y Kenia. Los vastos cometidas del centro incluyen la recogida, identificación y mantenimiento de cepas deRhizobium compatibles con las leguminosas propias o no de la región. El centro proporciona además facilidades para las formación de personal investigador y de extensión agraria, aparte de divulgar información relativa a la tecnología de uso deRhizobium. El centro también mantiene vínculos con microbiologos, agrónomos e instituciones relacionadas tanto dentro como fuera de la región. La población de África del Este crece rapidamente con un indice del 3% anual, sin embargo, el output agricola sigue por debajo con un crecimiento de tan solo 1.5% por año. Las legumbres (alubias, fújoles etc) juegan un papel importante en la dieta de la población, no obstante los rendimientos de dichos cultivos permanecen extremadamente bajos debido al elevado coste de los abonos inorgánicos. El MIRCEN de Nairobi ha tratado, desde su concepción, de resolver de una forma interdisciplinar los problemas inherentes a la obtención de un incremento en la produción de legumbres. El personal de la Universidad (agrónomos, biólogos, fisiólogos, patólogos, edafólogos) trabajan en estrecha colaboración aún que cada uno de ellos este adscrito a un programa específico (programa de mejora del fújol, MIRCEN). Este trabajo muestra algunos de los resultados obtenidas en le MIRCEN de Nairobi en las siguentes areas: (a) producción y distribución de inóculo deRhizobium; (b) investigaciones sobre la simbiosisRhizobium-leguminosas y otros organismos fijadores de nitrógeno; (c) formación de personal investigador; (d) divulgación de información; (e) adopción y promoción de programas de cooperación nacinoal e internacional.

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Résumé Consacré à la fixation de N₂ par les systèmes rhizobium-légumineuse, le MIRCEN de Nairobi est l'un des quatre premiers Centres créés. Il a été implanté en 1977 dans le Département de Pédologie et de Botanique de l'Université de Nairobi. Ce centre couvre toute l'Afrique Orientale, les pays desservis étant l'Ouganda, le Soudan, la Tanzanie, la Zambie, le Zimbawe, le Rouanda, le Lesotho, l'Ile Maurice, l'Ethiopie et le Kenya. Ses larges attributions comprennent la collection, l'identification, la maintenance, le contrôle et la distribution de cultures de rhizobiums compatible avec les légumineuses cultivées dans la région. De plus, le Centre assure la formation de personnel scientifique et de techniciens supplétifs, et diffuse des informations sur la technologie desRhizobium. Il assure enfin des liaisons avec des microbiologistes et des agronomes et avec des institutions scientifiques situées dans et en dehors de la région. La population de l'Afrique Orientale s'accroit rapidement au rythme annuel de 3%, tandis que la production agricole regresse de 1,5% par an. Les graines de légumineuses (haricot, cowpea, pigeon-pea) jouent un rôle important en alimentation humaine, mais les rendements, à cause du coût élevé des engrais minéraux, sont très faibles. Depuis sa création, le MIRCEN de Nairobi a recours, pour améliorer la production des légumineuses, à une approche interdisciplinaire. Le personnel scientifique de l'Université (agronomes, microbiologistes, physiologistes, pathologistes et pédologues) sont engagés dans des programmes de recherche spécifiques (MIRCEN, amélioration du cowpea et du pigeon-pea) et travaillent en collaboration étroite. Dans cet article, quelques réalisations du MIRCEN de Nairobi sont rapportées, notamment en ce qui concerne: (a) la production et la distribution de souches deRhizobium, (b) les recherches sur la symbioseRhizobium-Légumineuses, (c) la formation de personnel scientifique, (d) la diffusion de l'information, et (e) l'établissement de relations régionales et internationales.

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Invited paper presented at the VII International Conference on the Global Impacts of Applied Microbiology, Helsinki, 12–16.8.1985. Session 2     

Flight activity of Diabrotica spp. at the borders of cornfields and its relation to ovarian stage in D. barberi

Flight activity of corn rootworm beetles, the northern (NCR), Diabrotica barberi (Coleoptera: Chrysomelidae), and western (WCR), D. virgifera virgifera, was monitored using malaise traps placed at the edges of two small cornfields. Populations of beetles in the fields peaked while corn was flowering, but capture in malaise traps remained low until silks had dried. Capture of NCR and (to a lesser extent) WCR then increased and remained high through the season. Malaise traps were constructed to permit separate collections of beetles that entered on each of two opposite sides. Female NCR that were captured in sides that faced toward corn tended to contain fewer mature eggs than those in sides facing away from corn. These findings support the hypothesis that female NCR emigrate from cornfields to feed when fresh silk and corn pollen (favored foods) become unavailable, but that egg-laden NCR actively seek corn when searching for oviposition sites.

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Résumé Les activités de vol de D. barberi (NCR) et D. virgifera virgifera (WCR) ont été contrôlées par l'utilisation de pièges malais placés en lisière de deux petits champs de maïs. Les populations de ces coléoptères sont maximales quand le maïs fleurit, mais leurs captures sont restées faibles jusqu'à ce que les barbes du maïs aient été sèches. Les captures de NCR et, dans une plus faible mesure, celles de WCR ont alors augmenté et sont restées importantes pendant toute la saison. Les pièges malais ont été conçus pour que les adultes pénétrant par les côtés opposés soient récoltés séparément. Les femelles de NCR capturées face au champ de maïs avaient tendance à contenir moins d'ovocytes mûrs que celles capturées du côté opposé. Ces observations appuient l'hypothèse que les femelles NCR émigrent des champs de maïs pour s'alimenter, quand les barbes et le pollen de maïs, aliments préférés, deviennent indisponibles, mais que les femelles NCR pleines d'ovocytes mûrs recherchent le maïs quand elles sont en quête de lieux de ponte.

     

Effect of temperature,light intensity and dilution rate on the cellular composition of red algaPorphyridium cruentum in light-limited chemostat cultures

Summary The fatty acid, polysaccharide and pigment contents ofPorphyridium cruentum at different growth temperatures, light intensities and dilution rates were studied in light-limited chemostat. The highest biomass yield was obtained at 25°C over the range of dilution rate studied (0.079 to 0.30 day^–1). The production of fatty acids increased with increasing dilution rates. At low dilution rates, the contents of fatty acids at 20°C, 25°C and 30°C were comparable. Temperature did not affect the content of linolenic acid (182) though fatty acids with less than two double bonds predominated at higher temperatures, those with more than two double bonds accumulated at lower temperatures. The yields of arachidonic acid (204) increased under light of higher intensity. The maximum production of extracellular and cellular polysaccharides occured at low dilution rates under high light at 25°C. The amounts of chlorophylla, carotenoids and phycoerythrin all increased in the same proportions with dilution rate, and were highest at 25°C.

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Resumen Se estudió el contenido en polisaccaridos, pigmentos y ácidos grasos dePorphyridium cruentum a distintas temperaturas, intensidades lumínicas y porcentajes de dilución en un quimiostato con luz limitada. La mayor cantidad de biomasa para todas las diluciones estudiadas (0.079 a 0.30 día^–1) se obtuvo a 25°C. A bajas diluciones los contenidos en ácidos grasos a 20°C, 25°C y 30°C eran comparables. La temperatura no afectó al contenido en ácido linolénico (182), sin embargo los ácidos grasos con menos de dos dobles enlaces se acumularon a temperaturas más bajas. La producción de ácido arachidónico (204) se incrementó bajo la mayor intensidad lumínica ensayada. La producción máxima de polisaccaridos celulares y extracelulares se dió a bajas diluciones en condiciones de alta iluminación a 25°C. Las cantidades de clorofila a, carotenoides y ficoeritrina se incrementaron paralelamente al porcentaje de dilución siendo más elevadas a 25°C.

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Résumé On a étudié le contenu dePorphyridium cruentum en acides gras, en polysaccharides et en pigments, en fonction de la température de croissance, de l'intensité lumineuse et du taux de dilution dans un chémostat limité par la lumière. Le rendement le plus élevé en biomasse a été obtenu à 25°C quel que soit le taux de dilution (compris entre 0.079 et 0.30 jours^–1). La production d'acides gras augmente avec l'augmentation du taux de dilution. A des taux de dilution faibles, le contenu en acides gras est indépendant de la température (comprise entre 20 et 30°C). La température n'influence pas le contenu en acide linolénique (182) bien que les acides gras à deux ou plusieurs doubles liaisons s'accumulent à température plus basse. Les rendements en acide arachidonique (204) augmentent sous une lumière de plus forte intensité. La production maximum de polysaccharides tant extracellulaires que cellulaires a lieu à un taux faible de dilution sous une lumière intense à 25°C. Les teneurs en chlorophylle a, caroténoïdes et en phycoerythrine augmentent toutes les trois dans les mêmes proportions avec le taux de dilution et sont les plus élevées à 25°C.

     

Mesure in vivo de la radioactivite thyroïdienne apres injection d'iode radioactif 131I chez les colombides

Résumé La mesure précise in vivo de l'iode radioactif fixé par la thyroïde du Pigeon en fonction du temps après injection de ¹³¹I est délicate, en raison, d'une part, de la position anatomique de la thyroïde, d'autre part, de la masse des tissus juxtathyroïdiens, dont la radioactivité interfère avec celle de la glande.Nous avons conu un appareil de contention, qui, en immobilisant l'animal non anesthésié, permet de placer et de maintenir la glande dans une position identique par rapport au compteur, lors de chaque mesure.La radioactivité des tissus juxtathyroïdiens est évaluée à partir de celle d'une zone abdominale bien déterminée.La reproductibilité des mesures de radioactivité dans la zone thyroïdienne est comparable à celles d'autres méthodes d'étude in vivo chez les Mammifères. L'erreur effectuée sur la mesure de la radioactivité thyroïdienne, exprimée en % de la dose injectée, est en moyenne de 10%.