Este documento fornece uma visão geral da biologia e ecologia de Nostoc-como as cianobactérias (algas azuis) em solos úmidos e descreve métodos para administrar essa erva daninha no berçário ambientes. Aqui, simplificamos e agrupamos todos os taxa macroscópicos, morfologicamente Nostoc em Nostoc. No entanto, o que podemos chamar de Nostoc no campo, na verdade, abrange muitos gêneros diferentes, como Aliinostoc, Aulosira, Desmonostoc, Halotia, Isocystis, Mojavia, Nostoc, e Trichormus. Comentários muito gerais sobre gestão são feitos porque propriedades específicas da estirpe, tais como diferentes graus de mucilagem e pigmentação, podem causar variação entre a susceptibilidade de cada táxon aos métodos de controle. É importante lembrar que, no campo, as algas terrestres geralmente vivem como uma comunidade complexa de várias espécies de cianobactérias, clorofitos e diatomas, e vivem em associações com fungos, formando líquenes.

Descrição

Filo: Cianobactérias

Classe: Cyanophyceae

Subclasse: Nostocophycidae

Ordem: Nostocales

Família: Nostocaceae

Espécie-Tipo: Nostoc município Vaucher ex Bornet et Flahault (1888)

Nomes Comuns: algas, geleia de estrelas, macacos-do-chão, ranho de dragão, ovos de égua

as colónias de Nostoc são compostas por triquomas agregados e entrelaçados (cadeias de células) que podem crescer em mats macroscópicos e Colónias gelatinosas, que podem ser de cor azul-verde, amarelo-marrom ou castanho escuro. As colônias são geralmente esféricas no início do estágio vegetativo e mais tarde irregulares, foliar ou filiforme. Trichomes são uniseriate, unbranched, flexuous, or curved, and always constricted at the cross walls. As células vegetativas são em forma de barril a cilíndricas. Os heterócitos (células especializadas para fixação de N) são de forma esférica a oval e geralmente solitários. Akinetes (células de sobrevivência dormentes, não-móveis, de paredes grossas) são aproximadamente duas vezes o tamanho da célula vegetativa e podem ser encontradas em linhas, geralmente contendo células ovais ou elipsoidais, mas raramente estão presentes. A reprodução é geralmente feita por hormogonia móvel (filamentos móveis de células formados durante a reprodução assexuada) durante a desintegração colonial e menos frequentemente pela germinação de akinetes. Atualmente, há mais de 300 espécies descritas no gênero Nostoc (Komárek 2013).

Figura 1.

Microscópio imagens de Nostoc, indicando uma) colônia de formação dentro de mucilagem, b–f) colônias de diferentes morfologias e pigmentação, e g) os tricomas de células com heterocytes (HT), células vegetativas (VG), e akinetes (AK). Barras de escala representam a) 100µm, b–f) 50µm, e g) 20µm.

Crédito:

David E. Berthold, UF/IFAS

Habitat e Distribuição

Nostoc-como as algas azuis-verdes estão entre as mais comuns e difundidos cianobactérias em substrato úmido ambientes. As espécies deste grupo são aquáticas, subaerofíticas, endobióticas, simbióticas e/ou terrestres. Eles ocorrem em ambientes tropicais, temperados e polares e são comumente encontrados em cascalho, Panos, corredores e inúmeras outras áreas de produção de viveiros e estufas.

Biology

Nostoc-like cyanobacteria grow on the surface of soil, gravel, cement, and even plastic containers, producing macroscopic mats.

Figura 2. imagens de colônias macroscópicas Nostoc comumente encontradas no campo em a) Recipientes de plástico, B) lona de estufa, e c) solo arenoso e calcário.
Crédito:

David E. Berthold, UF/IFAS

Estas esteiras desidrate e se tornar escamosa durante os períodos de seca, mas na presença de água ou umidade, incham-se para formar grossa, de cor verde escura, massas gelatinosas que podem cobrir completamente o recipiente áreas de produção. Este táxon é feio, mas mais importante, é extremamente escorregadio e molhado. Esta situação constitui um grave perigo para a saúde dos trabalhadores do infantário. Outra preocupação é a sua capacidade de produzir cianotoxinas e compostos alelopáticos (Kleinteich et al. 2018), que pode afetar o crescimento e a fisiologia das plantas. Embora os tapetes cianobacterianos possam ser um incômodo, eles são um componente importante dos solos devido à sua capacidade de retenção de água e capacidade de fixar nitrogênio atmosférico e sequestrar carbono nos solos (Sangeetha et al. 2013; Singh et al. 2016). Além disso, determinadas Nostoc espécies podem formar relações simbióticas com plantas (e.g., N. cycadeae A. M. Watanabe et Kiyohara) ou fungos para formar líquens (e.g., N. lichenoides Vaucher ex Řeháková et Johansen). Além disso, verificou-se que a espécie N. ellipsosporum Rabenhorst ex Bornet et Flahault produz uma proteína denominada cianovirina-N, com actividades antivirais contra o VIH (vírus da imunodeficiência humana), FIV (vírus da imunodeficiência Felina) e herpes (Dey et al. 2000).

a gestão

as cianobactérias Nostoc podem entrar em viveiros e estufas através do tráfego de pés, ferramentas de jardinagem, transporte aéreo ou sistemas de irrigação que utilizam água contaminada com algas. Uma vez em uma estufa, eles podem crescer rapidamente e produzir grande biomassa devido a nutrientes de fertilizantes e irrigação, luz, alta umidade e temperaturas quentes (Latimer et al. 1996).o controlo cultural e físico, o aumento da drenagem e a redução da irrigação por cima podem diminuir a ocorrência de cianobactérias semelhantes a Nostoc, mas estas podem não ser possíveis em todas as situações. Alguns viveiros tiveram sucesso em remover fisicamente as cianobactérias através de raking ou permitir que a área para secar e usar ventiladores para fazê-lo sair das áreas de produção. Estes métodos fornecem apenas um controlo a curto prazo porque estas algas irão eventualmente regressar. Em áreas não cultivadas, como as passadeiras entre almofadas de contentores, os viveiros comunicaram uma gestão bem sucedida após a plantação de bahiagrass (Paspalum notatum Flueggé) em áreas anteriormente deixadas nuas. Usando bahiagrass ou outras coberturas do solo pode baixar a quantidade de água parada na superfície do solo e reduzir a abundância de Nostoc pela competição. O uso de solarização ou extintores de chamas também tem sido eficaz em alguns casos (Parke e Stoven 2014).

controlo químico

poucos relatórios sobre a resposta Nostoc às estratégias de controlo químico estão disponíveis. Os resultados também são variáveis de estudo para estudo, com os autores frequentemente relatando resultados diferentes para os mesmos tratamentos. Isto deve-se provavelmente à variação entre as espécies Nostoc ou gêneros avaliados em diferentes estudos.

pesquisa está sendo conduzida no Instituto de Ciências alimentares e agrícolas da Universidade da Flórida (UF/IFAS) para determinar métodos eficazes de gestão Nostoc. Nossa pesquisa no campo e com Nostoc commune no laboratório mostrou que a eficácia química depende do produto químico e da superfície sobre a qual o produto químico é aplicado. Os tratamentos eficazes nas superfícies de cascalho incluíram Zerotol 2. 0 (peróxido de hidrogénio + ácido peroxiacético), Terracito PRO (carbonato de sódio peroxidrato) e lixívia germicida genérica. Em lonas plásticas, tratamentos eficazes incluíram TerraCyte PRO, lixívia germicida e foice (ácido pelargônico). A foice também foi relatada como eficaz em outros ensaios (Parke e Stoven 2014). Sulfato de cobre, que tem sido sugerido como uma solução possível, mas não foi rotulado para aplicação em terra, na verdade estimulado crescimento em ensaios de pesquisa.

Quando aplicado a altas taxas recomendadas, a opção química mais eficaz para a gestão foi TerraCyte PRO. No entanto, Zerotol 2.0, lixívia germicida e foice também foram eficazes em alguns casos. Dependendo das espécies de Nostoc (ou outros gêneros morfologicamente similares), outras opções também podem ser eficazes. Em muitos casos, serão necessárias aplicações de acompanhamento para um controlo completo. Todos estes produtos são rotulados para uso em áreas de produção de berçário e estufa.siga as instruções do rótulo ao utilizar os produtos. Deve ser utilizado o equipamento de segurança exigido no rótulo e na legislação federal ou estadual. Os registos de pesticidas podem alterar-se, pelo que cabe ao utilizador verificar se um pesticida é registado pelo estado e pelas agências federais competentes para a sua utilização prevista.Dey, B., D. L. Lerner, P. Lusso, M. R. Boyd, J. H. Elder, and E. A. Berger. 2000. “Múltiplas actividades antivíricas da cianovirina-N: Bloqueio da interacção do vírus da imunodeficiência humana tipo 1 gp120 com o CD4 e o coreceptor e inibição de diversos vírus com envelope.”Journal of Virology 74 (10): 4562-4569. https://doi.org/10.1128/JVI.74.10.4562-4569.2000

Kleinteich, J., J. Puddick, S. A., Madeira, F. Hildebrand, H. D. Laughinghouse IV, D. A. Pearce, D. R. Dietrich, A. Wilmotte. 2018. “Toxic cyanobacteria in Svalbard: Chemical diversity of microcystins detected using a liquid chromatography mass spectrometry precursor ion screening method.”Toxins 10: e147. https://doi.org/10.3390/toxins10040147

Komárek, J. 2013. “Cyanoprokaryota 3. Heterocitous genera.”In Sübwasserflora Von Mitteleuropa / Freshwater Flora of Central Europe, edited by G. Gärtner, L. Krienitz, and M. Schagerl. 1130. Heidelberg: Springer. Latimer, J. G., R. B. Beverly, C. D. Robacker, O. M. Lindstrom, R. D. Oetting, D. L. Olson, S. K. Braman, et al. 1996. “Reducing the pollution potential of pesticides and fertilizers in the environmental horticulture industry: I. Greenhouse, nursery, and sod production.”HortTechnology 6 (2): 115-124.

Parke, J., and H. Stoven 2014. “Management of the cyanobacterium Nostoc in horticultural nurseries.”Digger 58: 25-29. Sangeetha, B. M., S. Aarthi, R. Niranjana, and R. V. Lakshmi. 2013. “Role of cyanobacteria and Azolla in inorgan carbon sequestration and nutrients enrichment in soil.”International Journal of Engineering Research & Technology 2(6): 2130-2137.Singh, J. S., A. Kumar, A. N. Rai, and D. P. Singh. 2016. “Cyanobacteria: a precious bio-resource in agriculture, ecosystem, and environmental sustainability.”Frontiers in Microbiology 7: 529. https://doi.org/10.3389/fmicb.2016.00529

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