scholarly journals Uptake Dynamics of Ionic and Elemental Selenium Forms and Their Metabolism in Multiple-Harvested Alfalfa (Medicago sativa L.)

Plants ◽  
2021 ◽  
Vol 10 (7) ◽  
pp. 1277
Author(s):  
Zoltán Kovács ◽  
Áron Soós ◽  
Béla Kovács ◽  
László Kaszás ◽  
Nevien Elhawat ◽  
...  
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Water Extract ◽  
Sodium Selenate ◽  
Elemental Selenium ◽  
Icp Ms ◽  
Strong Anion Exchange ◽  
Leaf Tissues ◽  
Medicago Sativa L ◽  
Se Uptake ◽  
Target Plant

A pot experiment, under greenhouse conditions, was carried out aiming at investigating the agronomic biofortification of alfalfa (Medicago sativa L.) with Se and monitoring the Se uptake and accumulation dynamics within four consecutive harvests within the same growing season. Two ionic Se forms, i.e., sodium selenate (Se (VI)) and sodium selenite (Se (IV)), were applied once at a rate of 1, 10, and 50 mg kg−1 (added on Se basis), while 10 and 50 mg L−1 of a red elemental Se (red Se0) were used; all Se treatments were added as soil application. Application of Se (VI) at the rate of 50 mg kg−1 was toxic to alfalfa plants. The effect of Se forms on Se accumulation in alfalfa tissues, regardless of the applied Se concentration, follows: Se (VI) > Se (IV) > red Se0. The leaf, in general, possessed higher total Se content than the stem in all the treatments. The accumulation of Se in stem and leaf tissues showed a gradual decline between the harvests, especially for plants treated with either Se (VI) or Se (IV); however, the chemically synthesized red Se0 showed different results. The treatment of 10 mg kg−1 Se (VI) resulted in the highest total Se content in stem (202.5 and 98.0 µg g−1) and leaf (643.4 and 284.5 µg g−1) in the 1st and 2nd harvests, respectively. Similar tendency is reported for the Se (IV)-treated plants. Otherwise, the application of red Se0 resulted in a lower Se uptake; however, less fluctuation in total Se content between the four harvests was noticed compared to the ionic Se forms. The Se forms in stem and leaf of alfalfa extracted by water and subsequently by protease XIV enzyme were measured by strong anion exchange (SAX) HPLC-ICP-MS. The major Se forms in our samples were selenomethionine (SeMet) and Se (VI), while neither selenocysteine (SeCys) nor Se (IV) was detected. In water extract, however, Se (VI) was the major Se form, while SeMet was the predominant form in the enzyme extract. Yet, Se (VI) and SeMet contents declined within the harvests, except in stem of plants treated with 50 mg L−1 red Se0. The highest stem or leaf SeMet yield %, in all harvests, corresponded to the treatment of 50 mg L−1 red Se0. For instance, 63.6% (in stem) and 38.0% (in leaf) were calculated for SeMet yield % in the 4th harvest of plants treated with 50 mg L−1 red Se0. Our results provide information about uptake and accumulation dynamics of different ionic Se forms in case of multiple-harvested alfalfa, which, besides being a good model plant, is an important target plant species in green biorefining.

scholarly journals Modulation of protein expression in alfalfa (Medicago sativa L.) root and leaf tissues by Fusarium proliferatum

2017 ◽  
Vol 16 (11) ◽  
pp. 2558-2572 ◽  
Author(s):  
Li-li CONG ◽  
Yan SUN ◽  
Rui-cai LONG ◽  
Jun-mei KANG ◽  
Tie-jun ZHANG ◽  
...  
Keyword(s):  
Protein Expression ◽  
Medicago Sativa ◽  
Fusarium Proliferatum ◽  
Leaf Tissues ◽  
Medicago Sativa L

scholarly journals Ecotoxicological Assessment of a Glyphosate-Based Herbicide in Cover Plants: Medicago sativa L. as a Model Species

2020 ◽  
Vol 10 (15) ◽  
pp. 5098
Author(s):  
Beatriz Fernandes ◽  
Cristiano Soares ◽  
Cláudia Braga ◽  
Ana Rebotim ◽  
Rafael Ferreira ◽  
...  
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Contaminated Soils ◽  
Cover Crop ◽  
Physiological Responses ◽  
Environmental Safety ◽  
Model Species ◽  
Crop Species ◽  
Ecotoxicological Assessment ◽  
Medicago Sativa L ◽  
Target Plant

Despite the several innovations that have been incorporated in agriculture, the use of herbicides, especially glyphosate (GLY), is still the major tool for weed control. Although this herbicide has a notable worldwide representation, concerns about its environmental safety were recently raised, with a lot of divergence between studies on its non-target toxicity. Therefore, it is of utmost importance to understand the risks of this herbicide to non-target plants, including cover crop species, which have a crucial role in maintaining agroecosystems functions and in preventing soil erosion. Thus, this work aims to evaluate the growth and physiological responses of a cover plant species (Medicago sativa L.) exposed to increasing concentrations of a GLY-based herbicide (GBH), particularly focusing on the oxidative metabolism. The growth of roots and shoots was affected, being this effect accompanied by a rise of lipid peroxidation, suggesting the occurrence of oxidative stress, and by an activation of the antioxidant (AOX) system. Indeed, the results showed that adverse effects are visible at active ingredient concentrations of 8.0 mg kg−1, with the lowest EC50 being 12 mg kg−1, showing that GBH-contaminated soils may pose a risk to the survival of non-target plants in the most contaminated areas. Overall, these findings proved that GBH greatly impairs the growth of a non-target plant, strengthening the need of additional studies to unravel the real risks associated with the over usage of this pesticide, since there is an evident lack of studies performed with contaminated soils.

Estimación de biomasa aérea de forrajes de invierno bajo riego a través de un dron

2019 ◽  
Vol 12 (4) ◽  
Author(s):  
Francisco Gavi Reyes ◽  
César Botello-Aguillón ◽  
Leonardo Tijerina-Chávez ◽  
Arturo Galvis-Spíndola ◽  
Rodrigo Roblero-Hidalgo
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Avena Sativa ◽  
Medicago Sativa L

E Objetivo: Desarrollar un procedimiento para estimar biomasa con imágenes digitales captadas desde un dron y modelación 3D (ID-Dron-3D) aplicable en alfalfa (Medicago sativa L.) y avena forrajera (Avena sativa L.). Diseño/metodología/aproximación: Con una cámara digital acoplada al dron se obtuvieron imágenes antes de la cosecha de los cultivos, que fueron procesadas con software para luego estimar volumen de biomasa. En cada cultivo se midió altura de la planta y área cosechada, volumen aparente y real de biomasa, y peso de biomasa fresca y seca. Resultados: Con base en el análisis de regresión se obtuvieron modelos lineales a una p<0.05 para predecir: biomasa fresca en avena (R2=0.70) y alfalfa (R2 =0.47); y biomasa seca en avena (R2=0.78) y en alfalfa (R2=0.31) mediante ID-Dron-3D. Limitaciones del estudio/implicaciones: Considerando las R2 de los modelos obtenidos, los resultados en la avena forrajera fueron mejores, respecto a los detectados en alfalfa, lo cual se puede deber a la mayor variabilidad de la cobertura vegetal, ya que, en algunas unidades de muestreo, las plantas de alfalfa no cubrían completamente el suelo. Hallazgos/conclusiones: El rendimiento de biomasa fresca y seca de ambos cultivos se correlacionó significativamente con su respectivo volumen aparente estimado con imágenes digitales tomadas desde un dron y su procesamiento 3D (ID-Dron-3D).

ALFALFA (Medicago sativa L.) CULTIVADA EN CAMPECHE, MÉXICO Y SU INTEGRACIÓN LOCAL EN LA ALIMENTACIÓN DE CORDEROS EN CONFINAMIENTO

2018 ◽  
Vol 11 (9) ◽  
Author(s):  
CC. Castillo-Águilar
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Pennisetum Purpureum ◽  
Medicago Sativa L

Se comparó el uso de diferentes dietas con base en heno de alfalfa cultivada (Medicago sativa L.) en Campeche y su relación con un concentrado comercial y pasto Taiwán (Pennisetum purpureum), T1=concentrado comercial, T2=T1+heno de alfalfa, T3=T1+pasto Taiwán, T4=heno de alfalfa. Se evaluó el comportamiento productivo y metabólico de corderos en sistema intensivo utilizando 20 corderos machos con encaste de Pelibuey, Dorper y Black Belly de 12.5±1 kg de peso vivo (PV). Se midió el consumo de materia seca total (CMS), la ganancia diaria de peso (GDP), la conversión alimenticia (CA), y la digestibilidad in situ de la materia seca (DISMS). También fueron evaluados el pH, nitrógeno amoniacal (NH3) y la concentración de ácidos grasos volátiles (AGV) en líquido ruminal. La mejor GDP en gramos por día, de 234 g (p?0.05) se obtuvo en el T2; en contraste, el T3 mostró la menor GDP. La dieta que incluyó la mezcla de heno de alfalfa y concentrado mejoró significativamente las condiciones de las variables pH, NH3 y AGV (p?0.05).

ALFALFA VARIETIES ZONED IN THE CENTRAL CHERNOZEM ZONE OF THE RUSSIAN FEDERATION

2020 ◽  
Author(s):  
Galina Stepanova
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Dry Matter ◽  
Maximum Yield ◽  
The State ◽  
Average Yield ◽  
State Register ◽  
Independent Evaluation ◽  
Medicago Sativa L ◽  
Alfalfa Varieties ◽  
Central Chernozem

The article describes the main morphological and biological features of alfalfa varieties included in the State register of breeding achievements approved for use in the Central Chernozem zone of Russia. A total of 32 alfalfa varieties are included in the State register. This is 9 varieties of blue alfalfa (Medicago sativa L. subsp. Sativa) of domestic selection and 8 foreign, 11 varieties of variable alfalfa (Medicago sativa L. nothosubsp. varia (Martyn) Arcang.) domestic selection and 1 variety of foreign and 3 varieties of yellow alfalfa (Medicago sativa L. subsp. falcata (L.) Arcang.). It shows the average and maximum yield of varieties determined in the process of state variety testing, as well as independent evaluation in research institutions in the region. Varieties of blue alfalfa of domestic selection Kevsala, Elena, Satellite, Vavilovskaya Yubileynaya were the most productive. The average yield of dry matter of these varieties reaches 8.4–9.2 t/ha, the maximum — 15.3–17.7 t/ha. Alfalfa varieties Timbale and Galaxy were the most productive among foreign varieties: the average yield of dry matter was 8.1 and 8.3 t/ha, the maximum – 15.5 and 17.2 t/ha. Varieties of alfalfa variable Vitalina and Vela provided an average yield of dry matter of 7.6 and 9.0 t/ha, the maximum yield reached 15.4 and 18.1 t/ha.

Szennyvíziszappal kezelt Medicago sativa L. növekedésének és rizoszféra tulajdonságainak monitorozása modellkísérletben

2008 ◽  
Vol 57 (1) ◽  
pp. 113-132 ◽  
Author(s):  
Attila Palágyi ◽  
Hamuda Hosam E. A. F. Bayoumi ◽  
Nikoletta Tóth ◽  
Mihály Kecskés
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Medicago Sativa L

A szennyvíziszappal kezelt talajok minőségének meghatározásához elengedhetetlen a biológiai mutatók jellemzése. Jelen tanulmány célja az volt, hogy modellkísérlet segítségével megvizsgáljuk a talajokhoz (barna erdőtalaj és réti csernozjom) különböző arányban (0, 20, 40, 60 és 100% iszap:talaj) hozzáadott szennyvíziszap hatását a talaj pH-értékére, nedvességtartalmára és légzésére, valamint termőképességére (növényi szárazanyag-tartalom), enzimatikus tulajdonságaira és az ott élő mikrobiális közösségekre.Modellkísérletben, eltérő arányú iszap/talaj keveréken termesztettünk lucernát 63 napon keresztül. Mértük a relatív növényi szárazanyag-tartalmat, valamint a talaj pH-értékének és nedvességtartalmának a változását. Megvizsgáltuk továbbá a rizoszféra mikrobiális összetételét (aerob heterotróf baktériumok, aerob heterotróf spórások, cellulózbontók és foszfátoldók, fuorescens Pseudomonas ok, Sinorhizo-biummeliloti , aktinomicéták, fonalas gombák, valamint élesztők csíraszámát) és a különböző enzimek (FDA, dehidrogenáz, kataláz, ureáz, proteáz, foszfatáz, β-glükozidáz és aril-szulfatáz) aktivitását. Ugyancsak meghatároztuk a kibocsátott CO 2 alapján a talajlégzés mértékét.Eredményeink azt mutatják, hogy a szennyvíziszap hozzáadásával a talaj hosszabb ideig megőrizte nedvességtartalmát, mint a kontroll (100% talaj/0% iszap), valamint emelkedett a talaj pH-értéke is. A növények egészséges fejlődésén és növekedésén kívül, a legnagyobb növényi szárazanyag-tömeget is a nagy szennyvíziszap tartalmú minták (60–100% iszap) esetében mértük. A minták szennyvíziszap- koncentrációjának emelésével jelentősen nőtt a tenyészthető mikrobiális populációk sűrűsége is a lucerna rizoszférájában.A leggyakrabban előforduló baktériumok a következő genus okhoz tartoztak: Acinetobacter, Azotobacter, Bacillus, Brevundimonas, Cellulomonas, Chromo-bacterium, Corynebacterium, Enterobacter, Escherichia, Flavobacterium, Klebsiella, Micrococcus, Proteus, Pseudomonas, Sinorhizobium, Serratia, Stenotrophomonas, Streptococcus, Streptomyces és Zooglea . A legmagasabb fonalasgomba-populációkat a barna erdőtalajban mértük, mindkét (hódmezővásárhelyi és nyíregyházi) szennyvíziszap jelenlétében. A leggyakoribb izolátumok az Altenaria, Aspergillus, Cephalosporium, Cladosporium, Fusarium, Geotrichum, Mucor, Penicillium, Rhizopusés _s

Effect of microelement loads on alfalfa (Medicago sativa L.) grown on a calcareous sandy soil

2012 ◽  
Vol 61 (2) ◽  
pp. 345-362
Author(s):  
Imre Kádár ◽  
Márk Rékási
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Sandy Soil ◽  
Medicago Sativa L

Karbonátos Duna–Tisza közi homoktalajon vizsgáltuk a 0, 30, 90 és 270 kg·ha-1 mikroelem-terhelés hatását a lucernára a 2004 és 2008 közötti időszakban. A mikroelemek sóit egy ízben, a kísérlet indulásakor, 1995 tavaszán szórtuk ki Cr2(SO4)3, K2Cr2O7, CuSO4, Pb(NO3)2, Na2SeO3 és ZnSO4 formájában. A 6 elem×4 terhelési szint = 24 kezelés×3 ismétlés = 72 parcellát jelentett, 7×5 = 35 m2-es parcellákkal. A termőhely a homoktalajokra jellemzően rossz vízgazdálkodású, aszályérzékeny és az NPK főbb tápelemekkel gyengén ellátott. A szántott réteg 0,7–1,0% humuszt, 2–3% CaCO3-ot tartalmaz, a talajvíz 5–10 m mélyen található. Alaptrágyaként 100– 100–100 kg·ha-1 N, P2O5 és K2O hatóanyagot alkalmazunk évente az egész kísérletben. A lucerna telepítése előtt 2003 őszén 400 kg·ha-1 P2O5- és 600 kg·ha-1 K2O-adaggal előretrágyázást végeztünk. A N-trágyát továbbra is évente adagoltuk megosztva (ősszel és tavasszal fele-fele arányban). A főbb eredmények: – A talaj kielégítő NPK kínálata és a kedvező csapadékviszonyok hozzájárultak ahhoz, hogy a lucerna 5 éven át kielégítően fejlődött és összesen 45 t·ha-1 légszáraz szénatermést adott. A legkisebb hozamot (5,5 t·ha-1) az 1. év adta, a legnagyobb hozamokat (11, illetve 10 t·ha-1 ) a 2. és 3. évben kaptuk A kísérlet 10–14. éveiben a Cr(III)- és a Cr(VI)-szennyezés érdemi dúsulást nem okozott a lucerna hajtásában. A kontrolltalajon mért 0,1–0,5 mg·kg-1 Cr-koncentráció 1–2 mg·kg-1 értékre emelkedett átlagosan a szennyezett kezelésekben. Az elöregedő lucernában az évekkel a Cr-tartalom mérséklődött. A Cr(III) ion alapvetően megkötődött a feltalajban, míg a Cr(VI) ion döntően a 2–3 m-es talajmélységbe mosódott. – Az ólom és a réz a szántott rétegben maradt. A kontrolltalajon mért 0,2–0,4 mg·kg-1 Pb-koncentráció 0,5–1,4 mg·kg-1-ra emelkedett a szénában, szennyezett talajon, az évek átlagában. A réz 5–7-ről 9–10 mg·kg-1-ra nőtt a maximális Cu-terheléssel, az évek átlagait tekintve. A szelén extrém módon, átlagosan 3 nagyságrenddel dúsult a szénában. A kontrolltalajon az 1 mg·kg-1 méréshatár alatt maradt, míg a maximális terheléssel 200–400 mg·kg-1 értékre ugrott. A széna takarmányozási célra alkalmatlanná vált. Kevésbé szennyezett talajon a lucerna fitoremediációs célokra alkalmas lehet. Az 5 év alatt a 45,5 t·ha-1 szénatermésbe erősen szennyezett kezelésben 6–12 kg·ha-1 Se akkumulálódott. A 10–15 évvel korábban adott Na-szelenit alapvetően Ca-szelenáttá alakulhatott ezen a karbonátos, jól szellőzött talajon és 4 m mélységig kimosódott. A cink mérsékelt mobilitást mutatott. A kontroll-talajon mért 18–21 mg·kg-1 Zn-tartalom a 270 kg·ha-1 Zn-adaggal 25–31 mg·kg-1-ra emelkedett az évek átlagában. A Zn-terhelés tulajdonképpen a lucerna rejtett Zn-hiányát szüntette meg. – Az 5 év alatt a lucerna számításaink szerint 1580 kg N, 1177 kg Ca, 744 kg K (893 kg K2O), 145 kg Mg, 140 kg S, 133 kg P (305 kg P2O5); 0,1–12,6 kg Se; 2–3 kg Na; 0,8–1,3 kg Zn; 278–427 g Cu; 14–39 g Cr és 15–35 g Pb elemet épített be a 45 t föld feletti hajtásába. A felvett nitrogén több mint 2/3-a a levegőből származhatott. A talajkimerülés kérdése felmerül a tartós lucernatermesztés során. A K-hiányos termőhelyeken elsősorban a K, a kilúgzott talajokon a Ca pótlásáról gondoskodni szükséges a telepítés előtt. Hasonló viszonyokat feltételezve elvileg az Pb fitoremediációja 65 ezer, a Cr 50 ezer, a Cu 7560, a Zn 2885, a Se 105 ilyen „lucernaévet” igényelne. A lucerna tehát elvileg alkalmas lehet a szelénnel mérsékelten szennyezett talaj tisztítására. – Az 5 m mélységig végzett mintavételek adatai szerint 2006-ban (a kísérlet 12. éve után) a Cr(VI) kimosódási zónája meghaladta a 3 m, míg a Se kilúgzása a 4 m mélységet a 270 kg·ha-1 kezelésekben. A Cr(III), Pb, Zn és Cu elemeknél a vertikális elmozdulás nem volt igazolható. – Korábbi adatainkat és a lucerna élettani optimumait is figyelembe véve az 1 t tervezhető szénatermés úgynevezett fajlagos elemtartalmának irányszámait 35-7-25-30-5 = N-P2O5-K2O-CaO-MgO kg·t-1 értékben javasoljuk a hazai szaktanácsadás számára bevezetni.

Exploration of Endophytes from Alfalfa (Medicago sativa L.) as Biocontrol Agents

2020 ◽  
pp. 1-8
Author(s):  
Beilei Wu ◽  
Beilei Wu ◽  
Mei Li ◽  
Xiaoli Chen ◽  
Xiliang Jiang ◽  
...  
Keyword(s):  
Medicago Sativa ◽  
Root Rot ◽  
Agricultural Production ◽  
Biocontrol Agents ◽  
Bacillus Spp ◽  
Medicago Sativa L ◽  
The Common ◽  
Seedling Germination ◽  
Germination Experiments ◽  
Alfalfa Root

Endophytes are increasingly investigated as biocontrol agents for agricultural production. The identification of new endophytes with high effectiveness against plant disease is very important. A total of 362 strains of endophytes, including fungi, bacteria, and actinomycete, were isolated from alfalfa (Medicago sativa L.) collected in Hebei, Inner Mongolia and Ningxia provinces of China. The three strains of endophytic bacteria (NA NX51R-5, NA NX90R-8, and NA NM1S-1) with strong biocontrol capability with >50% effectiveness were screened against the common alfalfa root rot pathogen Fusarium oxysporum F. sp. medicaginis in alfalfa seedling germination experiments on MS medium and pot experiments. Using phylogenetic analysis, the isolates of NA NM1S-1 and NA NX51R-5 were identified as Bacillus spp. by 16S rDNA, while NA NX90R-8 was found to be Pseudomonas sp.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document