Short-term soil CO2 emission after conventional and reduced tillage of a no-till sugar cane area in southern Brazil

The impact of tillage systems on soil CO2 emission is a complex issue as different soil types are managed in various ways, from no-till to intensive land preparation. In southern Brazil, the adoption of a new management option has arisen most recently, with no-tillage as well as no burning of crops residues left on soil surface after harvesting, especially in sugar cane areas. Although such practice has helped to restore soil carbon, the tillage impact on soil carbon loss in such areas has not been widely investigated. This study evaluated the effect of moldboard plowing followed by offset disk harrow and chisel plowing on clay oxisolCO(2) emission in a sugar cane field treated with no-tillage and high crop residues input in the last 6 years. Emissions after tillage were compared to undisturbed soil CO2 emissions during a 4-week period by using an LI-6400 system coupled to a portable soil chamber. Conventional tillage caused the highest emission during almost the whole period studied, except for the efflux immediately following tillage, when the reduced plot produced the highest peak. The lowest emissions were recorded 7 days after tillage, at the end of a dry period, when soil moisture reached its lowest rate. A linear regression between Soil CO2 effluxes and soil moisture in the no-till and conventional plots corroborate the fact that moisture, and not soil temperature, was a controlling factor. Total soil CO2 loss was huge and indicates that the adoption of reduced tillage would considerably decrease soil carbon dioxide emission in our region, particularly during the summer season and when growers leave large amounts of crop residues on the soil surface. Although it is known that crop residues are important for restoring soil carbon, our result indicates that an amount equivalent to approximately 30% of annual crop carbon residues could be transferred to the atmosphere, in a period of 4 weeks only, when conventional tillage is applied on no-tilled soils. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Determination of the quality index of a Paleudult under sunflower culture and different management systems

Soil is an essential resource for life and its properties are susceptible to be modified by tillage systems. The impact of management practices on soil functions can be assessed through a soil quality index. It is interesting to assess soil quality in different soil types. Therefore, the aim of this study was to determine the soil quality index of a Paleudult under different management conditions and sunflower culture. The experiment was carried out in Botucatu (SP, Brazil), in an 11-year non-tilled area used for growing soybean and maize during summer and black oat or triticale in winter. Four management systems were considered: no-tillage with a hoe planter (NTh), no-tillage with a double-disk planter (NTd), reduced tillage (RT) and conventional tillage (CT). Soil samples were taken from the planting lines at harvest time. To determine the soil quality indices, following the methodology proposed by Karlen and Stott (1994), three main soil functions were assessed: soil capacity for root development, water storage capacity of the soil and nutrient supply capacity of the soil. The studied Paleudult was considered a soil with good quality under all the observed management systems. However, the soil quality indices varied between treatments being 0.64, 0.68, 0.86 and 0.79 under NTh, NTd, RT and CT, respectively. Physical attributes such as resistance to penetration and macroporosity increased the soil quality index in RT and CT compared to NTh and NTd. The soil quality indices obtained suggested that the evaluated soil is adequate for sunflower production under our study conditions. In view of the SQI values, RT is the most suitable management for this site since it preserves soil quality and provides an acceptable sunflower yield. © 2011 Elsevier B.V.

The management of cover plant residues for cotton cropped in a no-tillage system

The cutting of plant residue in no-tillage systems under certain environmental conditions becomes necessary to adequately establish and grow crops. This study aims to assess the effect on the yield of different methods of managing millet plant residue in cotton plantations. The study was conducted during the agricultural years 2006/07 and 2007/08, and the treatments included no-mechanical-treatment tillage and the use of a rotary shredder, crimper-roller, and mechanical disintegrator for millet plants before sowing the cotton. Evaluations were performed for the residue fragmentation, emergence speed, percent of soil cover during the cycle and yield of the cotton crop. The emergence speed was faster in the management with the rotary shredder. In 2006/07, the no-tillage treatment showed a rate of loss for soil cover that was 46 percent greater than the disintegrator treatment. The rotary shredder and the disintegrator yielded greater soil coverage during the cultivation cycle, and the yield was highly correlated with the soil cover at 75 days after emergence. The management of the millet residue affected the cotton plants for the two-year study period.

Corn productivity in function of surface application of lime in differents management systems and cultural preparation

The evaluation of technologies employed at the agricultural production system such as crop rotation and soil preparation, both associated with crop-livestock integration, is crucial. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the incorporation of lime for three no-tillage systems and cultural managements in system of crop-livestock integration, with emphasis on corn grain yield. The experiment was conducted from January 2003 to April 2005 at Selvíria city, MS, in Dystroferric Red Latosol, clay texture. The experimental design was randomized blocks with split plots consisted of three main treatments, aimed the soil physics conditioning and the incorporation of lime: PD - No-no-tillage; CM - minimum no-tillage, and PC - conventional no-tillage; and of two secondary treatments related to the management: rotation and crop succession, with four replications. Data on agronomic traits of maize were analyzed: plant height, stem diameter, height of the first spike insertion, 100 grains weight and grain yield. The results showed that the maize produced under the system of crop-livestock integration is quite feasible, showing that grain yields are comparable to averages in the region and the different soil physical conditioning and incorporation of lime did not influence the corn yield as well as the cultural managements, rotation and succession, did not affect the maize crop behavior after two years of cultivation.

PHYSICAL QUALITY OF AN OXISOL UNDER NO-TILLAGE AND CONVENTIONAL TILLAGE

The understanding and quantification of the impact of tillage systems in their physical quality are fundamental in the development of sustainable agricultural systems. This study aimed to evaluate the quality of an Oxisol under conventional tillage (CT) and no-tillage system (NT), through different physical indicators. The management systems were: CT and NT for seven or eight consecutive years (medium textured soil) and CT and NT by nine and ten consecutive years (clay soil). Were determined, at the layers 0-0.10, 0.10-0.20; 0.20-0.30 m, soil resistance to penetration, total soil porosity, macroporosity and microporosity, soil water retention, S index, soil bulk density, maximum density and relative bulk density. Was observed great variation of soil resistance to penetration throughout the soybean and corn cycles, with its highest values were found in the surface layers. The NT showed greater resistance to penetration. Among the management systems, the results against indicators of soil physical quality were similar.

Desenvolvimento da cultura do feijoeiro submetida a dois sistemas de manejo de irrigação e de cultivo

A cultura do feijoeiro apresenta elevada importância no contexto agrícola nacional. Além de ser uma cultura que atende às características da agricultura familiar, também é cultivada em áreas extensivas com alta tecnologia. Pesquisas relacionadas ao desenvolvimento do feijoeiro frente às variantes edafoclimáticas regionais vêm assumindo papel de destaque, principalmente por se tratar de uma planta sensível tanto ao déficit quanto ao excesso hídrico. O objetivo deste trabalho foi avaliar a cultura do feijoeiro de 'inverno' submetida a dois métodos de manejo de irrigação, em pivô central, um via solo por meio de tensiômetros, outro via clima por meio do tanque Classe 'A', em dois sistemas de plantio, convencional e direto, no primeiro ano. Foram avaliados o índice de área foliar (IAF), massa seca total (MS) de plantas e a variação do potencial mátrico de água no solo. Concluiu-se que os manejos de irrigação e os sistemas de plantio não resultaram em diferenças no IAF e nem no acúmulo de matéria seca total ao longo do ciclo da cultura; o manejo da irrigação por tensiometria acarretou maior variação no potencial mátrico de água no solo do que o método via clima por meio do tanque Classe 'A'.

Análise multivariada na compactação de um latossolo vermelho cultivado com milho

Os solos submetidos aos sistemas de produção sem preparo estão sujeitos à compactação, provocada pelo tráfego de máquinas, tornando necessário o acompanhamento das alterações do ambiente físico, que, quando desfavorável, restringe o crescimento radicular, podendo reduzir a produtividade das culturas. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito de diferentes intensidades de compactação na qualidade física de um Latossolo Vermelho textura média, localizado em Jaboticabal (SP), sob cultivo de milho, usando métodos de estatística multivariada. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com seis intensidades de compactação e quatro repetições. Foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0,02-0,05, 0,08-0,11 e 0,15-0,18 m para determinação da densidade do solo (Ds), na camada de 0-0,20 m. As características da cultura avaliadas foram: densidade radicular, diâmetro radicular, matéria seca das raízes, altura das plantas, altura de inserção da primeira espiga, diâmetro do colmo e matéria seca das plantas. As análises de agrupamentos e componentes principais permitiram identificar três grupos de alta, média e baixa produtividade de plantas de milho, segundo variáveis do solo, do sistema radicular e da parte aérea das plantas. A classificação dos acessos em grupos foi feita por três métodos: método de agrupamentos hierárquico, método não-hierárquico k-means e análise de componentes principais. Os componentes principais evidenciaram que elevadas produtividades de milho estão correlacionadas com o bom crescimento da parte aérea das plantas, em condições de menor densidade do solo, proporcionando elevada produção de matéria seca das raízes, contudo, de pequeno diâmetro. A qualidade física do Latossolo Vermelho para o cultivo do milho foi assegurada até à densidade do solo de 1,38 Mg m-3.

Manejo da irrigação na cultura do feijoeiro em sistemas plantio direto e convencional

O manejo inadequado do solo e da água é limitante à produtividade do feijoeiro irrigado. O objetivo deste trabalho foi avaliar dois métodos de manejo da irrigação, um via solo (tensiometria) e outro via clima (tanque Classe A), conjugados com os sistemas plantio direto e convencional de manejo do solo com a cultura do feijoeiro de inverno, no segundo ano de plantio direto, em Jaboticabal - SP. Foi medido o potencial mátrico do solo e estimada a variação diária do armazenamento de água no solo, na camada de 0 a 0,40 m de profundidade, e avaliados os componentes de produtividade, além de determinadas a evapotranspiração real média e a eficiência média de uso de água pela cultura. O sistema de preparo convencional do solo com manejo de irrigação pelo tanque Classe A proporcionou maior produtividade de grãos, evapotranspiração média e eficiência de uso de água pela cultura, seguido pelo plantio direto com manejo de irrigação por tensiometria e por tanque Classe A. O sistema plantio direto foi menos suscetível às variações hídricas no solo decorrentes dos manejos de irrigação empregados do que o sistema de preparo convencional, resultando em menor variação na produtividade de grãos.

Custo de energia elétrica em cultura do feijoeiro irrigado por pivô central, afetado pelo manejo da irrigação e sistemas de cultivo

O objetivo deste trabalho foi analisar o consumo e o custo de energia elétrica em cultura do feijoeiro irrigado por pivô central, cultivar IAC-Carioca, submetida a dois manejos de irrigação: TENS - tensiometria; TCA - balanço hídrico-climatológico, baseado no tanque Classe A; e dois sistemas de cultivo em Latossolo Vermelho: PD - plantio direto; PC - plantio convencional, no ano de 2002. A pesquisa foi desenvolvida na Área Demonstrativa e Experimental de Irrigação - ADEI da FCAV/UNESP, Câmpus de Jaboticabal - SP. O consumo de energia elétrica do sistema de irrigação foi monitorado, e seu custo, analisado para dois grupos tarifários: A e B, sendo os preços do kWh dos sistemas tarifários de energia elétrica obtidos na CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz). Os tratamentos em que o manejo da irrigação foi realizado pelo método do tanque Classe A, ocasionaram os maiores consumos e custos de energia elétrica, em relação aos tratamentos em que o manejo foi realizado por tensiometria; entre os sistemas de plantio, não foram observadas diferenças. A tarifa Horo-Sazonal (verde e/ou azul), com desconto, foi a melhor opção para os quatro tratamentos.

Culturas de cobertura e sua influência na fertilidade do solo sob sistema de plantio direto (SPD)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Distribuição de Carabidae e Staphylinidae em agroecossistemas

O objetivo deste trabalho foi determinar a distribuição da riqueza de espécies e a preferência pelo habitat de Carabidae e Staphylinidae (Coleoptera), em áreas com rotação de soja e milho, em plantio direto e convencional, e em áreas adjacentes a estas com fragmento florestal e povoamento de pínus, respectivamente. Os besouros foram amostrados por meio de armadilhas de solo distribuídas em dois transectos de 100 m de comprimento. A distribuição da riqueza de espécies nas culturas, no fragmento florestal e no pínus foi avaliada por meio de análise de regressão linear. A análise de agrupamento foi empregada para identificar as espécies quanto à preferência pelos habitats: fragmento florestal, pínus, cultura e interface. A distribuição da riqueza de espécies de Carabidae e Staphylinidae não variou em relação à posição no transecto, enquanto a riqueza de espécies observada nas interfaces foi elevada em comparação com a encontrada nos demais habitats. A ocorrência de espécies de Carabidae diferiu conforme o tipo de cobertura vegetal: Megacephala sp. e Scarites sp. preferiram áreas cultivadas em sistema de rotação soja-milho; Odontochila nodicornis (Dejean) preferiu o fragmento florestal e o povoamento de pínus. A espécie Abaris basistriatus Chaudoir caracterizou-se como generalista quanto à preferência pelo habitat.

Diversity and habitat preferences of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in two agroecosystems

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Flutuação populacional e análise faunística de Carabidae e Staphylinidae (Coleoptera) em Jaboticabal, São Paulo

In this study a population survey of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) adults was carried out with the aim to analyze their populations through faunistic indexes and to determine the influence of temperature, relative humidity and rainfall. The study was conducted in two areas cultivated with soybean/corn under no-tillage and conventional tillage systems and adjacent to a forest fragment and a Pinus stand, respectively. Beetles were sampled by pitfall traps distributed in two 100-m transects. The fauna was characterized by diversity (H), evenness (J), abundance, dominance, frequency and constancy indexes. The influence of air temperature, relative humidity and rainfall was verified using stepwise regression. The carabids Abaris basistriatus Chaudoir, Odontochila nodicornis (Dejean) and Scarites sp. were classified as predominant species in both areas, while Selenophorus alternans Dejean only classified as predominant in the area under conventional tillage system, likewise for Megacephala sp. and Selenophorus seriatoporus Putz. in the no-tillage area. The predominant species showed just one population peak each year, usually observed from December to January. The pluvial precipitation influenced the occurrence of the carabids positively and significantly, with O. nodicornis and Megacephala sp. being the most demanding species in relation to the effect of humidity on their dispersal.

Nitrogênio em cobertura na cultura do milho em preparo convencional e plantio direto consolidados

O nitrogênio é o nutriente exigido em maior quantidade pela cultura do milho, sendo o que mais frequentemente limita a produtividade de grãos. O objetivo do trabalho foi avaliar, em área com vinte anos (1985-2005) de estudo de sistemas de manejo de solo, na Universidade Estadual Paulista, Campus de Botucatu (SP), a resposta do milho à produtividade, características agronômicas e eficiência de uso de nitrogênio (N), em função da adubação nitrogenada em cobertura, nos sistemas de preparo convencional e plantio direto. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram representadas por preparo convencional do solo e plantio direto e as subparcelas por doses de adubação nitrogenada em cobertura (0 kg ha-1, 40 kg ha-1, 80 kg ha-1, 120 kg ha-1 e 160 kg ha-1). A adubação nitrogenada de cobertura promoveu acréscimos significativos nas características agronômicas e nutricionais do milho, com a produtividade máxima de grãos obtida com 151 kg ha-1 de N. Nas doses de 90 kg ha-1 e 145 kg ha-1 de N em cobertura, os valores da eficiência agronômica e de recuperação foram semelhantes, para o preparo convencional do solo e plantio direto, respectivamente. As produtividades de grãos e as características agronômicas e nutricionais do milho não foram afetadas pelo tipo de preparo do solo.

Fontes e doses de nitrogênio para o feijoeiro em sucessão a gramíneas no sistema plantio direto

O nitrogênio é um nutriente essencial ao feijoeiro. Contudo, ainda há dúvidas sobre qual fonte e dose utilizar para o fornecimento desse nutriente em cobertura à cultura, no sistema plantio direto. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de fontes e doses de N, aplicadas em cobertura, na nutrição e produtividade do feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) cultivado no sistema plantio direto, em um Nitossolo Vermelho. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso com quatro repetições, num esquema fatorial 2x4, constituído por duas fontes de N (nitrocálcio e uréia) e quatro doses de N (0, 30, 60 e 120 kg ha-1) em cobertura. A aplicação de doses elevadas de N, na forma de nitrocálcio, promoveu maior absorção de nitrato, K, Ca e Mg pelo feijoeiro em plantio direto, em comparação com a aplicação de uréia. A adubação nitrogenada em cobertura, utilizando como fonte o nitrocálcio ou a uréia, proporcionou aumento no teor de N nas folhas, na massa de matéria seca da parte aérea, no número de vagens por planta e na produtividade do feijoeiro no sistema plantio direto, em sucessão a aveia-preta, até a dose estimada de 95 kg ha-1 de uréia.