A review of maize-beans and maize-cowpea intercrop systems in the semiarid Northeast Brazil.

Fifty-one experiments on maize -beans and 34 on maize-cowpea intercropping systems conducted mostly in semiarid Northeast Brazil were analysed to get an understanding of the performance of these intercrops in terms of their productivity as well as stability. Both the intercrop systems produced higher yields over their respective sole crops under a wide range of agroclimates; the average advantage with maize-beans was 32%, while that from maize-cowpea was 41%. The optimum row proportion for maize-beans was one maize: three beans, requiring 59% of sole crop maize population and 75% sole bean population. In maize-cowpea, alternate rows or one maize: two cowpea arrangement with about 50% of sole maize density and 100% of sole cowpea population seemed to be optimum. The intercrops failed less frequently compared to sole crops to meet specified incomes or yields. Sorghum seemed to be a good alternative to the traditional cereal because of its improved and consistent performance. Future research needs are discussed for further yield improvement in these two intercrop system.s

Advances on apple production under semiarid climate: N fertigation

The fertilizing management for apple tree is essential, especially for nitrogen, one of the most important nutrients affecting fruit yield. Thus, an experiment was conducted in 2012 and 2013 to evaluate the fruit production, yield and leaf chlorophyll of ?Princesa? and ?Eva? apples as a function of nitrogen fertigation under Brazilian semiarid conditions. The experimental design consisted of randomised blocks, with treatments distributed in a factorial arrangement 2 x 4, corresponding to apple cultivars (Eva and Princesa); and nitrogen doses (160, 120, 80 and 40 kg of N ha-1), with four replications and three plants. Calcium nitrate was used as nitrogen source (15.5% of N) with applications twice a week during 40 days, reaching 12 fertilizing performances through irrigation water. The following variables were evaluated: i) fruit production per plant (kg plant-1); ii) fruit yield (t ha-1); iii) number of fruits per plant; iv) leaf chlorophyll meter readings (index); and v) leaf nitrogen concentration (g kg-1). Princesa apple cultivar if compared to ?Eva? presents a better fruit production performance under Brazilian semiarid. Furthermore, nitrogen doses fertilized through irrigation water have no effect on fruit production of Eva and Princesa apple cultivars during the first production cycle.

Calibration of the maximum carboxylation velocity (Vcmax) using data mining techniques and ecophysiological data from the Brazilian Semiarid region, for use in Dynamic Global Vegetation Models.

The semiarid region of northeastern Brazil, the Caatinga, is extremely important due to its biodiversity and endemism. Measurements of plant physiology are crucial to the calibration of Dynamic Global Vegetation Models (DGVMs) that are currently used to simulate the responses of vegetation in face of global changes. In a field work realized in an area of preserved Caatinga forest located in Petrolina, Pernambuco, measurements of carbon assimilation (in response to light and CO2) were performed on 11 individuals of Poincianella microphylla, a native species that is abundant in this region. These data were used to calibrate the maximum carboxylation velocity (Vcmax) used in the INLAND model. The calibration techniques used were Multiple Linear Regression (MLR), and data mining techniques as the Classification And Regression Tree (CART) and K-MEANS. The results were compared to the UNCALIBRATED model. It was found that simulated Gross Primary Productivity (GPP) reached 72% of observed GPP when using the calibrated Vcmax values, whereas the UNCALIBRATED approach accounted for 42% of observed GPP. Thus, this work shows the benefits of calibrating DGVMs using field ecophysiological measurements, especially in areas where field data is scarce or non-existent, such as in the Caatinga

Produção e degradação da serrapilheira de espécies lenhosas da caatinga e sua contribuição na recuperação de áreas degradadas.

Resumo: O entendimento do fluxo de produção e do aporte de nutrientes via decomposição da serrapilheira e as interações do processo com parâmetros edáficos e ciclagem de nutrientes de espécies nativas da Caatinga têm sido pouco estudados. O conhecimento sobre ciclagem de nutrientes em florestas manejadas também permite inferências sobre as espécies com maior capacidade de reciclagem de nutrientes e seu potencial para recuperação de áreas degradadas. Objetivou-se com isso avaliar a produção e a degradação da serrapilheira de oito espécies lenhosas da Caatinga e mensurar os efeitos de sua aplicação sobre a fertilidade do solo e sobre a produção de sorgo em solo degradado. Para isso realizou-se três ensaios: para o ensaio I quantificou-se a produção de serrapilheira em um delineamento inteiramente casualizado com 6 repetições, por meio da instalação de coletores sob a projeção da copa das espécies (tratamentos): mofumbo, sabiá, jurema-preta, jucá, catingueira, pereiro, pau-branco e marmeleiro, sendo o material coletado mensalmente; foram quantificadas a produção das frações folhas, caule, material reprodutivo, miscelânea e total, bem como o aporte de nutrientes no período chuvoso e seco. Para o ensaio II avaliou-se a taxa de degradação da fração folhas de cada espécie citada por meio da utilização de litter bags, em delineamento inteiramente casualizado com 4 repetições, as coletas foram aos 0, 30, 60, 90, 120 e 150 dias, em seguida quantificou-se os macro e micronutrientes, celulose, lignina e carbono em cada tempo de amostragem. Para o ensaio III, realizou-se experimento em casa de vegetação para mensurar os efeitos da aplicação dos resíduos da serrapilheira das mesmas espécies mencionadas nos ensaios anteriores (I e II) sobre a fertilidade do solo e a produção de sorgo em solo degradado, neste experimento adotou-se o delineamento em blocos casualizados com 5 tratamentos e 5 repetições, sendo avaliadas doses equivalentes a: 0, 15, 30, 60 e 120 kg ha-1 de N dos resíduos de cada espécie e um tratamento adicional com adubação mineral, totalizando 30 unidades experimentais para cada espécie. As variáveis mensuradas foram biométricas, biomassa, teor relativo de clorofila e nitrogênio total, além de análises de fertilidade do solo. Com a análise dos dados verificou-se que a época de maior produção de serrapilheira ocorreu no final do período chuvoso para o início do período seco. A espécie jucá apresentou maior produção de serrapilheira, comparado às outras espécies. O nutriente cálcio apresentou maior acúmulo na serrapilheira para as espécies mofumbo, sabiá, catingueira, pereiro e marmeleiro e o nitrogênio foi superior para as espécies jurema-preta, jucá e pau-branco. Para todas as espécies avaliadas no ensaio de degradação houve redução significativa na sua biomassa em relação ao tempo zero, apresentando a seguinte ordem de velocidade de decomposição: jurema-preta > catingueira > pau-branco > jucá > marmeleiro > mofumbo > pereiro > sabiá. No ensaio de fertilização com os resíduos verificou-se que o marmeleiro promoveu efeitos negativos no solo, como acidificação. Porém, a aplicação dos resíduos da espécie pau-branco foi a que promoveu aumento nos valores de K, SB e CEC do solo e na produção do sorgo os resíduos de jurema-preta e pau-branco foram as que promoveram aumento na massa seca das plantas. Enquanto a adubação mineral proporcionou aumento na produção de massa seca do sorgo, demonstrando que a associação entre adubo mineral e o uso da serrapilheira de espécies da Caatinga pode ser uma opção viável para acelerar a recuperação de solos degradados. Abstract: The understanding of the production flow and nutrient supply via decomposition of litter and process interactions with edaphic parameters and nutrient cycling of native species of the Caatinga has been little studied. The knowledge of nutrient cycling in managed forests also allow inferences about species with capacity greater nutrient recycling capacity and its potential for recovery of degraded areas. This study aimed to evaluate the production and litter degradation 8 woody species of Caatinga and measure the effects of its application on soil fertility and production of sorghum in degraded soil. To this was carried out three tests: for the test I quantified the production of litter in a completely randomized design with 6 replications, by installing collectors under the canopy projection in the species (treatments): mofumbo, sabiá, jurema-preta, jucá, catingueira, pereiro, pau-branco and marmeleiro for each species, and the material collected monthly, were quantified the production of fractions leaves, stem, reproductive material, miscellany and total nutrient intake in the rainy and dry season. For II test evaluated the degradation rate of the fraction leaves through the use of litter bags, in a completely randomized design with 4 replications, the collected was 0, 30, 60, 90, 120 and 150 days and quantitated nutrients, cellulose, lignin and carbon at each evaluation time. For the III test, there was the experiment in a greenhouse to measure the effects of the application of litter waste of the same species of previous tests (I and II) on soil fertility and production of sorghum in degraded soil, was adopted the randomized block design with 5 treatments and 5 replications and evaluated doses equivalent to: 0, 15, 30, 60 and 120 kg ha-1 N of waste each species and an additional treatment with mineral fertilizer, totaling 30 experimental units for each species. Biometric analysis and biomass, relative chlorophyll content and total nitrogen were proceeded. In addition to soil fertility analysis. With the data analysis it was found that the time of greatest litterfall occurred at the end of the rainy season to the beginning of the dry season. The jucá species showed higher production compared to other species. The nutrient calcium had higher accumulation for the species mofumbo, sabiá, catingueira, pereiro and marmeleiro and nitrogen was higher for species jurema-preta, jucá and pau-branco. All species evaluated in degradation test had a significant reduction in biomass over time zero. They presented the following order of decomposition rate: jurema-preta > catingueira > pau-branco > jucá > marmeleiro > mofumbo > pereiro > sabiá. For fertility test it was found that marmeleiro promoted negative effects on soil, such as acidification. However, pau-branco was the specie that promoted further improvements in the K values, SB and CEC to the soil and for the production of sorghum, the waste jurema-preta and pau-branco promoted increase in dry matter plants. While the mineral fertilization provided an increase in dry matter production of sorghum, demonstrating that the combination of mineral fertilizer and the use of litter of Caatinga species may be a viable option to speed up the recovery of degraded soils.

Carbon and nitrogen stocks of an arenosol under irrigated fruit orchards in semiarid Brazil.

O acúmulo de matéria orgânica beneficia a produtividade do solo e reduz a concentração do carbono atmosférico. Entretanto, pouco é sabido a respeito do acúmulo de C e N em solos arenosos cultivados com culturas perenes irrigadas em regiões semi-áridas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de fruteiras irrigadas nos estoques de C e N de um Neossolo Quartzarênico em Paraipaba, CE. Foram coletadas amostras na linha e na entrelinha de pomares irrigados de banana, caju, manga, sapoti, goiaba e graviola. Em áreas adjacentes sob vegetação de Caatinga hipoxerófila e após dois anos de desmatamento foram coletadas amostras adicionais. As profundidades de amostragem foram: 0 a 0.1, 0.1 a 0.2 e 0.2 a 0.4 m. Os teores de C e N no solo foram mais altos na camada superficial (0 a 0.1 m). Não houve efeito da profundidade de amostragem sobre a densidade do solo. Os estoques de C e N na área com vegetação de Caatinga na camada de 0 a 0.4 m foram de 27,6 and 2,4 Mg ha-1, respectivamente. A retirada da vegetação natural e o cultivo das fruteiras levaram a reduções de 5 a 23% e 4 a 21% nos estoques de C e N do solo, respectivamente. As culturas do sapoti e da graviola contribuíram para o aumento dos estoques de C e N após a retirada da vegetação natural. As culturas da goiaba, graviola, manga e sapoti contribuíram para a melhoria do índice de estratificação deste solo.

Patterns of Cactaceae species distribution in a protected area in the semiarid caatinga biome of North-Eastern Brazil.

2016

Produção de milheto em consórcio com gramíneas forrageiras no semiárido cearense.

Resumo: Objetivou-se avaliar gramíneas com reconhecida tolerância a períodos de estresse hídrico em consórcio com a cultura do milheto e doses de nitrogênio. O ensaio foi realizado em Sobral-CE, em delineamento em blocos casualizados com os tratamentos sendo o consórcio da cultura do milheto com o capim-buffel ou capim-massai, com 3 doses de adubação em cobertura para o milheto, sendo: 0, 50 e 100 kg ha-1 de nitrogênio, e o tratamento testemunha sendo o plantio do milheto solteiro sem adubação de cobertura; com 3 blocos. Avaliaram-se os dados biométricos e produtividade de massa seca. O consórcio de culturas anuais com gramíneas forrageiras é alternativa interessante para produção de volumoso em região semiárida. O consórcio de milheto e capim-massai mostrou-se superior para dados biométricos e produtividade. O emprego de 100 kg ha-1 de N em cobertura na cultura do milheto propiciou maior produtividade de massa seca. [Millet production with forage consortium in semiarid region of State of Ceará]. Abstract: This study aimed to evaluate grasses with recognized tolerance to periods of water stress in partnership with millet cultivation and doses of nitrogen. The test was conducted in Sobral-CE, at a randomized block with treatments and millet culture consortium with buffel grass or massai grass with 3 fertilizer levels at coverage for millet, as follows: 50 and 100 kg ha-1 of nitrogen, and the control treatment being the planting millet single without cover fertilization; with 3 blocks. Evaluated were the biometric data and dry matter productivity. The consortium of annual crops with grasses is interesting alternative to massive production for semi-arid region. The consortium millet and massai grass was superior to biometric data and productivity. The use of 100 kg ha-1 of N topdressing in the millet culture provided greater dry mass productivity.