Crescimento radicular, extração de nutrientes e produção de grãos de genótipos de milho em diferentes quantidades de palha de aveia-preta em plantio direto

A manutenção da palha na superfície do solo atua principalmente na proteção contra o impacto das gotas de chuva, reduzindo a desagregação, o escorrimento superficial, o transporte de sedimentos e, consequentemente, a erosão. Essa proteção pode ter efeitos significativos nos atributos da planta de milho. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da quantidade de palha de aveia-preta em plantio direto no crescimento radicular, na extração de nutrientes e na produção de grãos de genótipos de milho. O experimento foi conduzido em um Latossolo Vermelho distrófico típico, em delineamento experimental de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com três repetições. A parcela principal foi representada pela quantidade de palha na superfície do solo (0, sem palha; 5,0; e 10,0 Mg ha-1), e a subparcela, constituída por 13 genótipos de milho. A quantidade de palha alterou significativamente o comprimento radicular e a altura de requeima. Todavia, a interação entre palha e genótipo alterou significativamente as variáveis estudadas. O sistema radicular das plantas de milho foi beneficiado por doses adicionais de palha tanto na camada superficial (0-20 cm ) como na subsuperficial (50-100 cm) do solo. O aumento na quantidade de palha na superfície do solo resultou na maior extração total de N, P e K e não alterou a extração total dos elementos Ca, Mg e S pela planta de milho.

Atributos físicos de um argissolo em sistemas de culturas de longa duração sob semeadura direta

O sistema de semeadura direta, associado à utilização de plantas de cobertura, pode manter a qualidade do solo, melhorando e, ou, preservando seus atributos físicos em condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal. O presente trabalho avaliou a densidade, porosidade, resistência à penetração e taxa de infiltração de água em um Argissolo Vermelho distrófico arênico, na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, em Santa Maria, RS, após 16 anos de aplicação de sete sistemas de culturas: (1) milho (Zea mays L.) + feijão-de-porco (Canavalia ensiformis DC)/soja (Glycine max (L.) Merr.)- MFP; (2) solo descoberto - SDES; (3) milho/pousio/soja - POU; (4) milho/azevém (Lolium multiflorum Lam.) + ervilhaca-comum (Vicia sativa)/soja - AZEV; (5) milho + mucuna-cinza (Stizolobium cinereum)/soja - MUC; (6) milho/nabo forrageiro (Raphanus sativus L. var. oleiferus Metzg.)/soja - NFO; e (7) campo nativo - CNA. A densidade do solo apresentou diferenças entre os tratamentos até a profundidade de 0,10 m, com o SDES evidenciando maiores valores. A porosidade total e a macroporosidade do solo apresentaram estreita relação entre si até 0,10 m de profundidade. O tratamento SDES apresentou maior resistência à penetração na camada superficial (até 0,03 m), e o NFO, nas profundidades de 0,16 e 0,18 m. Menores taxas de infiltração de água no solo foram verificadas nos tratamentos SDES e CNA, enquanto os demais se mantiveram constantemente acima destes e semelhantes entre si. O sistema de semeadura direta com uso de plantas de cobertura do solo mostrou-se eficiente em manter atributos físicos em condições favoráveis ao desenvolvimento vegetal, após longo período de utilização, ao mesmo tempo em que melhorou atributos como a taxa de infiltração de água.

Irrigation with domestic wastewater: a multivariate analysis of main soil changes

Irrigation with treated domestic sewage wastewater (TSE) is an agricultural practice to reduce water requirements of agroecossystems and the nutrient load impact on freshwaters, but adverse effects on soil chemical (salinization, sodification, etc.) and soil physical properties (alteration in soil porosity and hydraulic conductivity, etc.) have been reported. This study aimed to define some relationships among these changes in an Oxisol using multivariate analysis. Corn (Zea mays L.) and sunflower (Helianthus annuus L.) were grown for two years, irrigated with TSE. The following soil properties were determined: Ca2+; Mg2+; Na+; K+ and H + Al contents, cationic exchangeable capacity (CEC), sum of bases (SB), base saturation (V), texture (sand, silt and clay), macro-, micro-, and cryptoporosity (V MA, V MI and V CRI), water content at soil saturation (θS) and at field capacity (θFC), residual water content (θR), soil bulk density (d s), water dispersed clay (WDC) and saturated hydraulic conductivity (K SAT). Factor analysis revealed the following six principal factors: Fine Porosity (composed of Na+; K+; WDC, θR, θRFC, and V CRI); Large Porosity (θS, d s, V MA, Vs); Soil CEC (Ca2+; Mg2+; CEC, SB, V); Soil Acidity (H + Al); and Soil Texture (factors 5 and 6). A dual pore structure appears clearly to the factors 1 and 2, with an apparent relationship between fine porosity and the monovalent cations Na+ and K+. The irrigation (with potable sodic tap water or sewage wastewater) only had a significant effect on Fine Porosity and Large Porosity factors, while factors 3 and 4 (Soil CEC and Soil Acidity) were correlated with soil depth. The main conclusion was a shift in pore distribution (large to fine pores) during irrigation with TSE, which induces an increase of water storage and reduces the capacity of drainage of salts.

Morphostructural characterization of soil conventionally tilled with mechanized and animal traction with and without cover crop

The structural stability and restructuring ability of a soil are related to the methods of crop management and soil preparation. A recommended strategy to reduce the effects of soil preparation is to use crop rotation and cover crops that help conserve and restore the soil structure. The aim of this study was to evaluate and quantify the homogeneous morphological units in soil under conventional mechanized tillage and animal traction, as well as to assess the effect on the soil structure of intercropping with jack bean (Canavalia ensiformis L.). Profiles were analyzed in April of 2006, in five counties in the Southern-Central region of Paraná State (Brazil), on family farms producing maize (Zea mays L.), sometimes intercropped with jack bean. The current structures in the crop profile were analyzed using Geographic Information Systems (GIS) and subsequently principal component analysis (PCA) to generate statistics. Morphostructural soil analysis showed a predominance of compact units in areas of high-intensity cultivation under mechanized traction. The cover crop did not improve the structure of the soil with low porosity and compact units that hamper the root system growth. In areas exposed to animal traction, a predominance of cracked units was observed, where roots grew around the clods and along the gaps between them.

Tillage systems and nutrient sources affecting soil cover, temperature and moisture in a clayey oxisol under corn

Tillage affects soil physical properties, e.g., porosity, and leads to different amounts of mulch on the soil surface. Consequently, tillage is related to the soil temperature and moisture regime. Soil cover, temperature and moisture were measured under corn (Zea mays) in the tenth year of five tillage systems (NT = no-tillage; CP = chisel plow and single secondary disking; CT = primary and double secondary disking; CTb = CT with crop residues burned; and CTr = CT with crop residues removed). The tillage systems were combined with five nutrient sources (C = control; MF = mineral fertilizer; PL = poultry litter; CS = cattle slurry; and SS = swine slurry). Soil cover after sowing was greatest in NT (88 %), medium in CP (38 %) and lowest in CT treatments (< 10 %), but differences decreased after corn emergence. Soil temperature was related with soil cover, and significant differences among tillage were observed at the beginning of the growing season and at corn maturity. Differences in soil temperature and moisture in the surface layer of the tilled treatments were greater during the corn cycle than in untilled treatments, due to differences in intensity of soil mobilization and mulch remaining after soil management. Nutrient sources affected soil temperature and moisture in the most intense part of the corn growth period, and were related to the variation of the corn leaf area index among treatments

Bário, cádmio, cromo e chumbo em plantas de milho e em latossolo após onze aplicações anuais de lodo de esgoto

A presença de metais pesados no lodo de esgoto é uma das restrições quanto ao seu uso em áreas agrícolas. Este estudo teve por objetivo avaliar os efeitos da aplicação de doses de lodo de esgoto por 11 anos consecutivos em um Latossolo Vermelho distrófico sobre as concentrações de Ba, Cd, Cr e Pb em três profundidades no solo (0-10, 10-20 e 20-40 cm), bem como quantificar os mesmos metais na folha diagnose e nos grãos de milho. O experimento foi conduzido em condições de campo, utilizando-se o delineamento experimental em blocos casualizados com quatro tratamentos (0, 5, 10 e 20 t ha-1 de lodo de esgoto, base seca) e cinco repetições. As amostras de folha diagnose, solo, plantas inteiras e grãos foram obtidas, respectivamente, aos 60, 68, 80 e 123 dias após a emergência das plantas. A aplicação de doses de lodo de esgoto de 10 e 20 t ha-1 aumentou os teores de Ba, Cr e Pb na camada superficial do solo (0-10 cm), mas não alterou os de Cd. As doses do lodo de esgoto testadas não proporcionaram incrementos nas concentrações de Cd, Cr e Pb na folha diagnose e de Ba, Cd, Cr e Pb nas plantas de milho. A concentração de Ba na folha diagnose reduziu com a aplicação do resíduo. Os teores de Cd e Pb em grãos de milho permaneceram abaixo dos limites estabelecidos para o consumo humano, a concentração de Cr não pôde ser avaliada e nenhuma referência foi encontrada para comparar as concentrações de Ba.

Disponibilidade de nitrogênio, sobrevivência e contribuição dos perfilhos ao rendimento de grãos do milho

O N influencia os processos de morfogênese e perfilhamento nas espécies da família Poaceae. Contudo, seu efeito sobre o perfilhamento do milho é pouco conhecido. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar se a dose de N e a época de aplicação da cobertura nitrogenada interferem na emissão, sobrevivência e contribuição dos perfilhos ao rendimento de grãos de híbridos de milho. O experimento foi instalado no município de Lages (SC), nos anos agrícolas de 2006/07 e 2008/09. O delineamento experimental empregado foi o de blocos casualizados dispostos em parcelas subdivididas. No primeiro ano, as parcelas foram constituídas de dois híbridos de milho (AS 1560 e P30F53); as subparcelas, por três doses de N (0, 100 e 200 kg ha-1 de N); e as sub-subparcelas, por três épocas de aplicação do N (V4, V4+V8 e V8). No segundo ano, avaliaram-se quatro doses de N nas parcelas (0, 50, 100 e 200 kg ha-1 de N) e as mesmas épocas de aplicação usadas no primeiro ano, nas subparcelas. Determinaram-se a percentagem de plantas perfilhadas, o número de perfilhos por planta, o rendimento de grãos e os componentes do rendimento. O híbrido P30F53 teve maior capacidade de perfilhamento e maior rendimento de grãos do que o AS 1560. A aplicação de N em cobertura reduziu a mortalidade dos perfilhos na colheita no primeiro ano, e até a floração, na segunda safra. A realização da cobertura nitrogenada em V4 estimulou o perfilhamento e permitiu maior sobrevivência dos perfilhos na colheita em 2008/09. A aplicação de N em cobertura aumentou o rendimento de grãos nos dois anos de ensaio e incrementou a contribuição direta dos perfilhos à produtividade em 2006/07. A época de aplicação do N em cobertura não interferiu no rendimento de grãos. A capacidade de perfilhamento no milho difere entre híbridos. Os perfilhos contribuem diretamente para o rendimento de grãos do milho em condições de boa disponibilidade de N.

Agregação e estoque de carbono em argissolo submetido a diferentes práticas de manejo agrícola

A estrutura física é uma propriedade essencial para que o solo cumpra adequadamente suas funções e tenha qualidade. Com o objetivo de avaliar a contribuição de práticas de manejo na recuperação da agregação de um solo fisicamente degradado, estudou-se a distribuição de agregados estáveis em água e partículas simples em classes de diâmetro (9,51-4,76; 4,76-2,00; 2,00-0,25; 0,25-0,053; < 0,053 mm) e o estoque de C na camada superficial de 0-7,5 cm de um Argissolo Vermelho distrófico típico da Depressão Central do Rio Grande do Sul sob sistemas de manejo. Em parcelas experimentais com 17 anos, avaliaram-se os sistemas: solo mantido sem plantas e sem revolvimento (Descoberto); plantio direto de Lablab purpureus e milho (Zea mays) (Lablab/m); plantio direto de Cajanus cajan e milho (Guandu/m); e pastagem perene de Digitaria decumbens (Pangola). Em parcelas experimentais com 15 anos, avaliaram-se os sistemas: preparo convencional e plantio direto de Avena strigosa e milho (pc a/m e pd a/m, respectivamente) e Avena strigosa + Vicia sativa e milho + Vigna unguiculata (pc av/mc e pd av/mc, respectivamente). Avaliaram-se, também, área de lavoura de grãos em preparo convencional conduzida por 30 anos (Lavoura) e área de campo nativo (CN), representando a condição degradada e o ecossistema nativo deste solo, respectivamente. As avaliações foram realizadas em amostras de solo indeformadas coletadas em duas épocas (setembro de 1999 e setembro de 2000), compondo seis repetições por sistema de manejo. Os dados foram analisados por meio da análise de variância, e o teste de Tukey (5 %) foi utilizado para verificar as diferenças entre os sistemas de manejo. O CN apresentou 76,4 % de solo agregado, distribuídos em 63,8 % de macroagregados e 23,6 % de partículas simples, com estoque de C de 20,0 Mg ha-1 na profundidade de 0-7,5 cm. O uso agrícola com revolvimento intenso do solo e baixa adição de resíduos (sistema Lavoura) reduziu a proporção de solo agregado para 49,9 % e aumentou a de partículas simples para 50,1 %. O estoque de C reduziu para 11,8 Mg ha-1 na profundidade de 0-7,5 cm. A partir dessa condição, o sistema sem revolvimento de solo, com maior diversidade de espécies de plantas e grande adição de resíduos (pd av/mc) elevou, em 15 anos, a proporção de solo agregado para 70,7 %, e a dos macroagregados, para 53,5 %. A pastagem perene (Pangola) elevou a proporção de solo agregado para 74,1 % e a dos macroagregados para 61,8 %, igualando-se ao CN. Os sistemas pd av/mc, Guandu/m e Lablab/m recuperaram os estoques de C no nível do CN. No entanto, a Pangola, que apresentou os maiores índices de agregação do solo, teve o estoque de C inferior ao desses sistemas, enfatizando a ação positiva do sistema radicular denso na recuperação da agregação do solo.

Atributos do solo e crescimento do milho decorrentes da adição de lodo anaeróbio da estação de tratamento de efluentes da parboilização do arroz

O resíduo do processo de parboilização do arroz apresenta alta quantidade de elementos como N e P, dentre outros, que, uma vez incorporados ao solo, poderão servir como fonte de nutrientes. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou alguns atributos de um Argissolo, a produção de massa seca e o estado nutricional do milho cultivado após a adição de lodo anaeróbio originado do processo de parboilização do arroz. O experimento foi instalado em vasos com capacidade para 4,0 kg de solo e com quatro repetições. Foram estudados os seguintes tratamentos: testemunha; adubação NPK; 2,15, 4,31, 8,62, 12,93, e 17,24 g kg-1 de lodo (base seca) no solo. A aplicação de lodo aumentou o rendimento de matéria seca do milho, assim como os valores de pH, condutividade elétrica e os teores de N, P, K e Na do solo. As doses de lodo aumentaram também os teores de N, P e K e diminuíram os de Ca e Mg, da parte aérea do milho.

Sistemas de preparo do solo e culturas de cobertura na produção orgânica de feijão e milho: I - atributos físicos do solo

Há necessidade de se avaliar a contribuição de plantas de cobertura e do seu manejo na manutenção ou melhoria da qualidade física do solo em áreas sob produção orgânica. Este trabalho objetivou determinar a influência das plantas de cobertura crotalária (Crotalaria juncea), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), mucuna-preta (Mucuna aterrima), sorgo-vassoura (Sorgum technicum) e pousio nos atributos físicos de solo cultivado com feijão e milho orgânicos, sob semeadura direta (SD) e preparo convencional (PC). O trabalho foi conduzido em Santo Antônio de Goiás-GO, em Latossolo Vermelho distrófico, no delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. Em novembro de 2003 foram instalados quatro experimentos, dois em SD e dois em PC, sendo um com feijão e outro com milho em cada sistema. Amostragens do solo das parcelas e de uma mata próxima aos experimentos foram realizadas em novembro de 2007, nas camadas de 0,00-0,10 e 0,10-0,20 m, para determinação do teor de matéria orgânica (MO) e de atributos físicos do solo. O uso desse solo para a produção agrícola, independentemente do sistema de preparo, resultou em redução no teor de MO e em modificações nos seus atributos físicos, aumentando sua densidade (Ds) e resistência à penetração (RP) e reduzindo a macroporosidade (Mp), porosidade total (Pt) e diâmetro médio ponderado dos agregados (DMP). Entretanto, a Ds e a Mp não atingiram os valores críticos preconizados na literatura como limitantes ao desenvolvimento das culturas. Os sistemas de preparo do solo divergiram quanto ao DMP e à RP. Os atributos físicos do solo foram alterados favoravelmente pela MO. O índice S correlacionou-se com os atributos físicos do solo e com o teor de MO, mostrando-se adequado como indicador da qualidade física do solo.

Nitrate role in basic cation leaching under no-till

Especially under no-tillage, subsuface soil acidity has been a problem, because it depends on base leaching, which has been associated with the presence of low molecular weigth organic acids and companion anions. The objective of this study was to evaluate exchangeable base cation leaching as affected by surface liming along with annual urea side-dressing of maize and upland rice. Treatments consisted of four lime rates (0, 1500, 3000, and 6000 kg ha-1) combined with four nitrogen rates (0, 50, 100, and 150 kg ha-1) applied to maize (Zea mays) and upland rice (Oryza sativa), in two consecutive years. Maize was planted in December, three months after liming. In September of the following year, pearl millet (Pennisetum glaucum) was planted without fertilization and desiccated 86 days after plant emergence. Afterwards, upland rice was grown. Immediately after upland rice harvest, 18 months after surface liming, pH and N-NO3-, N-NH4+, K, Ca, and Mg levels were evaluated in soil samples taken from the layers 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm. Higher maize yields were obtained at higher N rates and 3000 kg ha-1 lime. Better results for upland rice and pearl millet yields were also obtained with this lime rate, irrespective of N levels. The vertical mobility of K, Ca and Mg was higher in the soil profiles with N fertilization. Surface liming increased pH in the upper soil layers causing intense nitrate production, which was leached along with the base cations.

Straw decomposition of nitrogen-fertilized grasses intercropped with irrigated maize in an integrated crop-livestock system

The greatest limitation to the sustainability of no-till systems in Cerrado environments is the low quantity and rapid decomposition of straw left on the soil surface between fall and spring, due to water deficit and high temperatures. In the 2008/2009 growing season, in an area under center pivot irrigation in Selvíria, State of Mato Grosso do Sul, Brazil, this study evaluated the lignin/total N ratio of grass dry matter , and N, P and K deposition on the soil surface and decomposition of straw of Panicum maximum cv. Tanzânia, P. maximum cv. Mombaça, Brachiaria. brizantha cv. Marandu and B. ruziziensis, and the influence of N fertilization in winter/spring grown intercropped with maize, on a dystroferric Red Latosol (Oxisol). The experiment was arranged in a randomized block design in split-plots; the plots were represented by eight maize intercropping systems with grasses (sown together with maize or at the time of N side dressing). Subplots consisted of N rates (0, 200, 400 and 800 kg ha-1 year-1) sidedressed as urea (rates split in four applications at harvests in winter/spring), as well as evaluation of the straw decomposition time by the litter bag method (15, 30, 60, 90, 120, and 180 days after straw chopping). Nitrogen fertilization in winter/spring of P. maximum cv. Tanzânia, P. maximum cv. Mombaça, B. brizantha cv. Marandu and B. ruziziensis after intercropping with irrigated maize in an integrated crop-livestock system under no-tillage proved to be a technically feasible alternative to increase the input of straw and N, P and K left on the soil surface, required for the sustainability of the system, since the low lignin/N ratio of straw combined with high temperatures accelerated straw decomposition, reaching approximately 30 % of the initial amount, 90 days after straw chopping.

Intervalo hídrico ótimo e compactação do solo com cultivo consorciado de milho e braquiária

O cultivo consorciado entre a espécie forrageira e a cultura produtora de grãos garante a produção de forragem no outono-inverno, além de palha para cobertura do solo em sistema semeadura direta. O aporte de matéria seca radicular no perfil do solo possibilita a melhoria da qualidade estrutural do solo. Objetivou-se com este experimento verificar as alterações nos atributos físicos e físico-hídricos do solo com o cultivo de milho solteiro e consorciado com Brachiaria brizantha. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado (UNESP, Botucatu-SP), entre os anos agrícolas de 2002/2003 e 2003/2004. Foram coletadas amostras com estrutura preservada de solo, por meio de anéis volumétricos, nas camadas de 0 a 20 e 20 a 40 cm de profundidade, em trincheiras abertas em parcelas cultivadas com milho e mantidas em pousio na entressafra, bem como em parcelas cultivadas com milho consorciado com B. brizantha na linha de semeadura, mantendo a forrageira para pastagem após a colheita do milho. A partir dessas amostras, foi avaliado o Intervalo Hídrico Ótimo (IHO), por meio de curvas de resistência à penetração e de retenção de água, em amostras com diferentes densidades do solo. O cultivo solteiro de milho na safra de verão é suficiente para melhorar as características físicas e estruturais do solo na camada de 0 a 20 cm. O cultivo de braquiária em consórcio com o milho por dois anos consecutivos melhora as condições físicas e estruturais do solo na camada de 20 a 40 cm, com redução da resistência mecânica à penetração e aumento da densidade crítica do solo.

Crescimento do milho em solo sob atividade de Chibui bari (Oligochaeta: Glossoscolecidae)

Chibui bari (Righi & Guerra, 1985) é um minhocuçu geófago, com tamanho até 60 cm, que tem como habitat vários solos no Acre. A atividade dessa espécie resulta na produção de grande quantidade de coprólitos ricos em nutrientes. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o crescimento do milho em solo com presença da minhoca Chibui bari. O experimento foi conduzido em casa de vegetação da Universidade Federal do Acre, no município de Rio Branco, Acre, em 2009. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com seis tratamentos (0, 1, 2, 3, 4 e 5 animais/tubo). O milho da variedade Bandeirante foi semeado em tubos de PVC com capacidade de 15,7 L, contendo solo de textura média. As variáveis avaliadas foram o diâmetro do colmo, as massas da matéria seca da parte aérea, da raiz e total das plantas, o teor de nutrientes no solo e a atividade microbiana. A presença de C. bari resultou em maiores diâmetro do colmo (13,29 %) e massas da matéria seca da parte aérea (28,73 %) e total (33 %) do milho. Contudo, não foi verificada mudança significativa na condição química e na atividade microbiana do solo, resultado que pode estar relacionado à maior exportação de nutrientes do solo, exigida pelo aumento do crescimento das plantas nos tratamentos com presença de minhocas.

Spatial relationships between soil attributes and corn yield in no-tillage system

Soil properties play an important role in spatial variability of crop yield. However, a low spatial correlation has generally been observed between maps of crop yield and of soil properties. The objectives of the present investigation were to assess the spatial pattern variability of soil properties and of corn yield at the same sampling intensity, and evaluate its cause-and-effect relationships. The experimental site was structured in a grid of 100 referenced points, spaced at 10 m intervals along four parallel 250 m long rows spaced 4.5 m apart. Thus, points formed a rectangle containing four columns and 25 rows. Therefore, each sampling cell encompassed an area of 45 m² and consisted of five 10 m long crop rows, in which the referenced points represented the center. Samples were taken from the layers 0-0.1 m and 0.1-0.2 m. Soil physical and chemical properties were evaluated. Statistical analyses consisted of data description and geostatistics. The spatial dependence of corn yield and soil properties was confirmed. The hypothesis of this study was confirmed, i.e., when sampling the soil to determine the values of soil characteristics at similar to sampling intensity as for crop yield assessments, correlations between the spatial distribution of soil characteristics and crop yield were observed. The spatial distribution pattern of soil properties explained 65 % of the spatial distribution pattern of corn yield. The spatial distribution pattern of clay content and percentage of soil base saturation explained most of the spatial distribution pattern of corn yield.