The Influence of Self-fertilization performance and Copulation Behaviour in Reproduction by Cross-fertilization in Groups of Biomphalaria tenagophila (Mollusca, Planorbidae)

The following hypotheses were tested for groups of simultaneous hermaphrodites Biomphalaria tenagophila: (a) snails that have low reproductive success during the process of self-fertilization do not increase their reproductive success after the end of grouping; (b) the copulation behaviour and the presence of one snail whose eggs have a low viability rate influence the partner's reproductive success by cross-fertilization. Groups were constituted by a homozygous pigmented snail and two albinos: one with a viability rate higher than 70% ("good reproducers") and the other less than 10% ("bad reproducers"). All pigmented snails had viability rates higher than 70%. The "good" and "bad" reproducer albino snails had similar copulation behaviour. However, after the end of grouping, the "bad reproducers" continued to have viability rates less than 10% over 30 days. In 100% of the cases that pigmented snails copulated (performing either a male role or simultaneously male and female roles) exclusively with "good" reproducer albinos, they presented high reproductive success (producing, on average of 8.4 pigmented embryos/egg-mass). However, in 100% of the cases that pigmented snails copulated with both partners, the "good" reproducer albino snails produced none or very few embryos (the highest average was 2.2 pigmented embryos/egg-mass). Therefore, the production of viable embryos by cross-fertilization was more influenced by self-fertilization performance than by copulation behaviour. The presence of a snail whose eggs have a low viability rate could decrease their partners reproductive success

Destino de adubos nitrogenados marcados com 15N em amostras de dois solos da Amazônia central

Foi estudado, em condições de casa de vegetação, em Nancy (França), em 1992, o destino de duas formas de fertilizantes nitrogenados, marcados com 15N, sulfato de amônio e uréia, em amostras do horizonte A de dois principais solos da Amazônia Central, classificados como latossolo amarelo e podzólico vermelho-amarelo. A planta teste foi o "rye-grass" da Itália (Lolium multiflorum L.). Em ambos os solos, a uréia foi mais bem utilizada do que o sulfato de amônio. Entre 60 e 70% do N aplicado como uréia foi absorvido pela planta, enquanto, com a aplicação de sulfato de amônio, esses valores variaram entre 44 e 49%. O balanço do 15N no final do ciclo da cultura mostrou que a imobilização do N nos dois solos foi maior na presença de uréia que na de sulfato de amônio. As perdas, estimadas por diferença, foram mais elevadas no tratamento com sulfato de amônio. Considerando que perdas por lixiviação foram praticamente nulas com a técnica de cultivo utilizada, elas devem ter ocorrido essencialmente por via gasosa.

Eficiência da fertilização nitrogenada com uréia (15N) em Brachiaria brizantha cv. Marandu associada ao parcelamento de superfosfato simples e cloreto de potássio

Em pastagens, a avaliação da eficiência do processo de fertilização com N-uréia é importante em virtude das altas doses utilizadas. Vários trabalhos relatam que a aplicação de uréia associada com cloreto de potássio (KCl) e superfosfato simples (SFS) pode melhorar a sua eficiência. Na recuperação de pastagens degradadas ou em sistemas de exploração intensiva, as quantidades de KCl e SFS empregadas como fertilização corretiva são altas e aplicadas em novembro, no início da estação das águas. O parcelamento do KCl e SFS associado às coberturas nitrogenadas com uréia seria de fácil adoção sem custos adicionais. Com o objetivo de avaliar este manejo, foi desenvolvido um experimento em que se realizou o balanço anual da aplicação de 15N da uréia quando o SFS e, ou, o KCl foram parcelados, associados à aplicação da uréia em cinco coberturas, ou quando ambos foram aplicados de uma só vez, no mês de novembro. A maior produção de forragem ocorreu quando o SFS foi parcelado, seguido pelo parcelamento do KCl, da aplicação única de ambos e, finalmente, do parcelamento dos dois. A recuperação do N-uréia na parte aérea e no sistema solo-pastagem não diferiu com os tratamentos. Entretanto, a recuperação na coroa da planta e no sistema radicular diferiu entre os tratamentos e mostrou-se positivamente correlacionada com a produção de forragem. A recuperação de fertilizante na liteira foi favorecida pelo parcelamento do KCl. Apesar de não ter sido verificado aumento na recuperação total do sistema entre os tratamentos, o parcelamento do KCl e do SFS tem sido indicado por melhorar a recuperação do N-uréia em várias estruturas da planta, refletindo em maior produção da forrageira.

Recuperação do nitrogênio (15N) da uréia e da palhada por soqueira de cana-de-açúcar (Saccharum spp.)

Desenvolveu-se um experimento com vistas em avaliar a utilização do nitrogênio mineralizado da palhada (15N) e do nitrogênio da uréia (15N) aplicada em soqueira de cana-de-açúcar. O experimento foi desenvolvido em campo, num Argissolo Vermelho-Amarelo (Paleudalf), no município de Piracicaba (SP), de outubro de 1997 a agosto de 1998, e constou de quatro tratamentos: (T1) mistura de vinhaça e uréia aplicada em área total sobre o solo coberto com palhada-15N; (T2) mistura de vinhaça e uréia-15N aplicada em área total sobre o solo coberto com palhada; (T3) mistura de vinhaça e uréia-15N aplicada em área total sobre o solo sem a palhada; (T4) uréia-15N enterrada em sulcos nos dois lados das linhas da cana, com prévia aplicação de vinhaça sobre o solo sem cobertura de palhada. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Comparações de componentes de produtividade da cultura, da acumulação de nitrogênio pela parte aérea e da utilização do nitrogênio da uréia-15N e do mineralizado da palhada-15N, foram realizadas entre os tratamentos. O desenvolvimento vegetal deu-se em um ciclo de 315 dias e foi semelhante nas condições com ou sem palhada de cana-de-açúcar. Do nitrogênio total acumulado na parte aérea da soqueira de cana-de-açúcar, 10 a 16 % foi absorvido do fertilizante e, em média, 4 % do N mineralizado da palhada. A eficiência de utilização do nitrogênio da uréia pela soqueira de cana-de-açúcar foi em média de 17 %, não havendo diferenças entre os tratamentos, e o da palhada foi em média de 8 %. O nitrogênio da palhada foi disponibilizado para a planta no final do ciclo da cultura.

Utilização do nitrogênio (15N) residual de coberturas de solo e da uréia pela cultura do milho

Geralmente, grande parte do N de fertilizantes minerais e de plantas de cobertura de solo não é aproveitada pelo milho no cultivo imediato à aplicação, o qual pode ser absorvido pelas culturas cultivadas subseqüentemente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o aproveitamento pelo milho do N residual da uréia, da crotalária (Crotalaria juncea) e do milheto (Pennisetum americanum) marcados com 15N, aplicados ao milho cultivado em sistema plantio direto, no ano agrícola anterior, num Latossolo Vermelho distroférrico no Cerrado. O estudo foi desenvolvido na fazenda experimental da Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira-UNESP, Selvíria (MS), em áreas distintas. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com 15 tratamentos e quatro repetições, aplicados ao milho em 2001/02 e 2002/03. Os tratamentos foram dispostos em esquema fatorial 3 x 5, compreendendo a combinação de três coberturas de solo: crotalária juncea, milheto e vegetação espontânea (pousio), e cinco doses de N-uréia: 0, 30, 80, 130 e 180 kg ha-1. Após a colheita do milho, as duas áreas permaneceram em pousio nas entressafras e, em seguida, cultivadas novamente com milho, safras 2002/03 (experimento 1) e 2003/04 (experimento 2), utilizando adubação similar em todas as parcelas, para distinguir o efeito do N residual. O aproveitamento médio do N residual da parte aérea do milheto e da crotalária pelo milho foi inferior a 3,5 e 3 %, respectivamente, da quantidade inicial. A quantidade de N residual da uréia absorvida pelo milho aumentou de forma quadrática, no experimento 1, e linear, no experimento 2, em relação à dose de N aplicada, sendo o aproveitamento desta inferior a 3 %. As coberturas de solo não influenciaram o aproveitamento pelo milho do N residual da uréia, e vice-versa.

Maize response to nitrogen fertilization timing in two tillage systems in a soil with high organic matter content

No-tillage systems, associated to black oat as preceding cover crop, have been increasingly adopted. This has motivated anticipated maize nitrogen fertilization, transferring it from the side-dress system at the stage when plants have five to six expanded leaves to when the preceding cover crop is eliminated or to maize sowing. This study was conducted to evaluate the effects of soil tillage system and timing of N fertilization on maize grain yield and agronomic efficiency of N applied to a soil with high organic matter content. A three-year field experiment was conducted in Lages, state of Santa Catarina, from 1999 onwards. Treatments were set up in a split plot arrangement. Two soil tillage systems were tested in the main plots: conventional tillage (CT) and no-tillage (NT). Six N management systems were assessed in the split-plots: S1 - control, without N application; S2 - all N (100 kg ha-1) applied at oat desiccation; S3 - all N applied at maize sowing; S4 - all N side-dressed when maize had five expanded leaves (V5 growth stage); S5 - 1/3 of N rate applied at maize sowing and 2/3 at V5; S6 - 2/3 of nitrogen rate applied at maize sowing and 1/3 at V5. Maize response to the time and form of splitting N was not affected by the soil tillage system. Grain yield ranged from 6.0 to 11.8 t ha-1. The anticipation of N application (S2 and S3) decreased grain yield in two of three years. In the rainiest early spring season (2000/2001) of the experiment, S4 promoted an yield advantage of 2.2 t ha-1 over S2 and S3. Application of total N rate before or at sowing decreased the number of kernels produced per ear in 2000/2001 and 2001/2002 and the number of ears produced per area in 2001/2002, resulting in reduced grain yield. The agronomic efficiency of applied N (kg grain increase/kg of N applied) ranged from 13.9 to 38.8 and was always higher in the S4 than in the S2 and S3 N systems. Short-term N immobilization did not reduce grain yield when no N was applied before or at maize sowing in a soil with high organic matter content, regardless of the soil tillage system.

Influência do etil-trinexapac no acúmulo, na distribuição de nitrogênio (15N) e na massa de grãos de arroz de terras altas

A garantia de alta produtividade de grãos de arroz no sistema de cultivo irrigado por aspersão tem estimulado a utilização de maiores doses de fertilizantes, principalmente os nitrogenados. Contudo, o manejo inadequado da adubação nitrogenada pode resultar em acamamento das plantas. A aplicação de reguladores vegetais pode carrear fotoassimilados para produção de grãos em detrimento do crescimento vegetativo excessivo. Este trabalho teve por objetivos: avaliar a influência do regulador de crescimento etil-trinexapac nas características de crescimento da planta e no acúmulo e distribuição de N (15N) nas partes e na planta inteira de arroz; e verificar a contribuição do N absorvido em diferentes estádios de desenvolvimento na formação da panícula, nos componentes do rendimento e na massa de grãos de arroz. O experimento foi realizado em casa de vegetação, sob condições controladas. Os tratamentos foram constituídos de não-aplicação ou aplicação de regulador de crescimento vegetal (0 e 200 g ha-1 i.a. de etil-trinexapac) em quatro estádios de desenvolvimento das plantas (1 - início ao final do perfilhamento, 2 - final do perfilhamento à diferenciação do primórdio da panícula, 3 - diferenciação do primórdio da panícula ao florescimento e 4 - florescimento à maturação fisiológica). Foi utilizado o delineamento experimental de blocos ao acaso, dispostos em esquema fatorial 2 x 4, com três repetições. As plantas foram postas em um grupo de 48 vasos. Em um grupo de 24 vasos, com solução nutritiva e NH4SO4 enriquecido (15N), no início de cada estádio preestabelecido de desenvolvimento da planta ao final de cada um deles, as plantas foram coletadas e separadas em suas partes constituintes. Em outro grupo de vasos (24 vasos), no final de cada estádio, em vez de serem coletadas, as plantas voltavam a se desenvolver em solução nutritiva com NH4SO4 natural, para então serem coletadas no final do ciclo. O regulador de crescimento vegetal reduziu a altura das plantas e o acúmulo de 15N na panícula e promoveu a redistribuição do 15N absorvido e o aumento do 15N acumulado na raiz, colmo+bainha e folhas. A contribuição de 15N absorvido, em cada estádio estudado, para formação da panícula aumentou com o desenvolvimento das plantas, em menor proporção na presença do regulador de crescimento utilizado. O etil-trinexapac influenciou negativamente os componentes do rendimento e a massa de grãos de arroz.

Manejo da adubação nitrogenada e utilização do nitrogênio (15N) pelo milho em Latossolo Vermelho

O N é o nutriente absorvido em maior quantidade pelo milho, o que mais influencia a produtividade de grãos e o de manejo mais complexo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de doses e parcelamentos de N, na forma de uréia 15N, sobre a produtividade de grãos, o aproveitamento do N do fertilizante e a quantidade de N nativo do solo absorvida pelo milho em um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com nove tratamentos e quatro repetições, compreendido de cinco doses de N: 0, 55, 95, 135 e 175 kg ha-1 de N, aplicando-se 15 kg na semeadura e o restante em diferentes estratégias de parcelamentos: 40 e 80 kg ha-1 no estádio de oito folhas ou ½ no estádio de quatro folhas + ½ no estádio de oito folhas; 120 kg ha-1 fracionados em ½ + ½ ou ¹/3 + ¹/3 + ¹/3 no estádio de quatro, oito ou 12 folhas; e 160 kg ha-1 parcelados em ¼ + ³/8 + ³/8 ou ¼ + ¼ + ¼ + ¼ no estádio de quatro, oito, 12 folhas ou de florescimento e polinização. O aproveitamento do N do fertilizante pelo milho foi, em média, de 39 % e o solo foi a principal fonte do nutriente para a cultura. A aplicação de 135 kg ha-1 de N parcelados em três vezes, até o estádio de oito folhas, proporcionou maior aproveitamento do N do fertilizante (52 %) e maior produtividade de grãos.

The effect of nitrogen and sulphur fertilization on yield and quality of kohlrabi (Brassica oleracea, L.)

In a greenhouse pot experiment with kohlrabi, variety Luna, we explored the joint effect of N (0.6 g N per pot = 6 kg of soil) and S in the soil (25-35-45 mg kg-1 of S) on yields, on N, S and NO3- content in tubers and leaves, and on alterations in the amino acids concentration in the tubers. S fertilisation had no effect on tuber yields. The ranges of N content in tubers and leaves were narrow (between 1.42-1.48 % N and 1.21-1.35 % N, respectively) and the effect of S fertilisation was insignificant. S concentration in the tubers ranged between 0.59 and 0.64 % S. S fertilisation had a more pronounced effect on the S concentration in leaf tissues where it increased from 0.50 to 0.58 or to 0.76 % S under the applied dose. The NO3- content was higher in tubers than in leaves. Increasing the S level in the soil significantly reduced NO3- concentrations in the tubers by 42.2-53.6 % and in the leaves by 8.8-21.7 %. Increasing the S content in the soil reduced the concentration of cysteine + methionine by 16-28 %. The values of valine, tyrosine, aspartic acid and serine were constant. In the S0, S1, and S2 treatments the levels of threonine, isoleucine, leucine, arginine, the sum of essential amino acids and alanine decreased from 37 to 9 %. The histidine concentration increased with increasing S fertilisation. S fertilisation of kohlrabi can be recommended to stabilize the yield and reduce the undesirable NO3- contained in the parts used for consumption.

Fertilizer 15N balance in a coffee cropping system: a case study in Brazil

Knowledge about the fate of fertilizer nitrogen in agricultural systems is essential for the improvement of management practices in order to maximize nitrogen (N) recovery by the crop and reduce N losses from the system to a minimum. This study involves fertilizer management practices using the 15N isotope label applied in a single rate to determine the fertilizer-N balance in a particular soil-coffee-atmosphere system and to deepen the understanding of N plant dynamics. Five replicates consisting of plots of about 120 plants each were randomly defined within a 0.2 ha coffee plantation planted in 2001, in Piracicaba, SP, Brazil. Nine plants of each plot were separated in sub-plots for the 15N balance studies and treated with N rates of 280 and 350 kg ha-1 during 2003/2004 and 2004/2005, respectively, both of them as ammonium sulfate enriched to a 15N abundance of 2.072 atom %. Plant shoots were considered as separate parts: the orthotropic central branch, productive branches, leaves of productive branches, vegetative branches, leaves of vegetative branches and fruit. Litter, consisting of dead leaves accumulated below the plant canopy, was measured by the difference between leaves at harvest and at the beginning of the following flowering. Roots and soil were sampled down to a depth of 1.0 at intervals of 0.2 m. Samples from the isotopic sub-plots were used to evaluate total N and 15N, and plants outside sub-plots were used to evaluate dry matter. Volatilization losses of NH3 were estimated using special collectors. Leaching of fertilizer-N was estimated from deep drainage water fluxes and 15N concentrations of the soil solution at 1 m soil depth. At the end of the 2-year evaluation, the recovery of 15N applied as ammonium sulfate was 19.1 % in aerial plant parts, 9.4 % in the roots, 23.8 % in the litter, 26.3 % in the fruit and 12.6 % remaining in the 0_1.0 m soil profile. Annual leaching and volatilization losses were very small (2.0 % and 0.9 %, respectively). After two years, only 6.2 % N were missing in the balance (100 %) which can be attributed to other non-estimated compartments and experimental errors. Results show that an enrichment of only 2 % atom 15N allows the study of the partition of fertilizer-N in a perennial crop such as coffee during a period of two years.

Recuperação de 15N-ureia no sistema solo-planta de pastagem de capim-tanzânia

O atrativo econômico e o impacto ambiental da adubação nitrogenada em pastagens dependem da eficiência de uso do nitrogênio (N) do fertilizante no sistema solo-planta. Entretanto, a recuperação do 15N-ureia em pastagem de Panicum maximum cv. Tanzânia, uma das forrageiras mais utilizadas na intensificação de sistemas pastoris, permanece desconhecida. Este experimento, seguindo um delineamento de blocos completos casualizados, com quatro tratamentos (0, 40, 80 e 120 kg ha-1 de N-ureia) e três repetições, foi realizado para determinar a recuperação do 15N-ureia pelo capim-tanzânia. A produção de forragem, o teor de N total e a quantidade de N na planta não foram afetados pelas doses de 15N-ureia, refletindo as elevadas perdas do N aplicado nas condições do experimento. Entretanto, a baixa eficiência agronômica do uso da ureia pode ser explicada pelo decréscimo da recuperação do N do fertilizante no sistema solo-planta com o aumento da dose de 15N-ureia em situações climáticas bastante adversas, que contribuíram para aumentar as perdas de 15N-ureia no sistema solo-planta.

Absorção foliar pelo capim-tanzânia da amônia volatilizada do 15N-ureia aplicado ao solo

Avaliou-se o efeito da dose de N-ureia (40, 80 e 120 kg ha-1 de N) e da distância (0, 27 e 35 cm) entre dreno (folhas) e fonte (ureia aplicada ao solo) sobre a absorção foliar de amônia por pastagem de Panicum maximum cv. Tanzânia. Adotou-se um delineamento inteiramente casualizado no esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Não houve efeito da distância sobre a absorção foliar de amônia (p > 0,05), mas esta diminuiu exponencialmente (p < 0,05) com o incremento das doses de N-ureia ou da taxa de volatilização de amônia, variando de 2,5 a 16,4 % do N volatilizado.

Tamanho da parcela para estudos de recuperação de fertilizante-15N por capim-tanzânia

O entendimento da dinâmica do N em ecossistemas de pastagens pode ser melhorado por estudos em que se utilize a técnica do traçador 15N. Nesses experimentos, deve-se assegurar que o movimento lateral do traçador não interfira nos resultados. Neste trabalho foram determinadas as exigências quanto ao tamanho da parcela para experimentos com 15N em pastagem irrigada de Panicum maximum cv. Tanzânia. Foram consideradas três intensidades de pastejo (leniente, moderada e intensa) em três épocas do ano: inverno, primavera e verão. Parcelas de 1 m², com uma touceira do capim ao centro, foram adequadas, independentemente da intensidade de desfolha ou da época do ano. O aumento na distância da área adubada com 15N influenciou negativamente a quantidade de N proveniente do fertilizante (Npfm) recuperado na forragem. As menores taxas de declínio nos valores de Npfm foram observadas para as intensidades de pastejo leniente e moderada; esse fato pode ser explicado pelas características de crescimento vigoroso dessas plantas. O aumento na intensidade de pastejo determinou a redução na massa da touceira: quanto menor a touceira, maior a sua dependência do N do fertilizante.

Marcha de absorção do nitrogênio do solo, do fertilizante e da fixação simbiótica em feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) walp.) e feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) determinada com uso de 15N

O feijão-comum e o feijão-caupi estão entre as principais fontes de proteína vegetal para grande parte da população mundial, sobretudo aquela de baixa renda, e o N é o principal constituinte de proteínas. Os objetivos deste trabalho foram de avaliar, por meio da técnica isotópica e tendo como plantas-controle arroz e soja não nodulante, as contribuições relativas das fontes de N (N2-fixação simbiótica, N-solo e N-fertilizante) no desenvolvimento do feijão-comum e caupi ao longo do ciclo e comparar o método isotópico (MI) com o método da diferença (MD) para avaliação da fixação simbiótica de N2. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, utilizando-se vasos com 5 kg de terra de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 16 tratamentos e três repetições. Os tratamentos (fatorial 8 x 2) compreenderam oito épocas de coleta: 17, 24, 31, 38, 47, 58, 68 e 78 dias após a semeadura (DAS) e duas culturas: feijão-comum e feijão-caupi. Utilizou-se uma dose de 10 mg kg-1 de N no solo, na forma de ureia, enriquecida com 10 % de átomos de 15N em excesso. A fixação simbiótica forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de feijão e caupi, seguida, em ordem decrescente, pelo solo e fertilizante. A maior taxa de fixação simbiótica de N ocorreu a partir da fase de prefloração do feijão e do caupi. Após a fase inicial (24 DAS), o arroz e a soja não nodulante tornaram-se adequadas plantas-controle da fixação simbiótica de N2. Houve boa concordância entre o MI e o MD, exceto nos estádios iniciais das culturas.

15N uptake fom manure and fertilizer sources by three consecutive crops under controlled conditions

There are several regions of the world where soil N analysis and/or N budgets are not used to determine how much N to apply, resulting in higher than needed N inputs, especially when manure is used. One such region is the North Central "La Comarca Lagunera", one of the most important dairy production areas of Mexico. We conducted a unique controlled greenhouse study using 15N fertilizer and 15N isotopic-labeled manure that was labeled under local conditions to monitor N cycling and recovery under higher N inputs. The manure-N treatment was applied only once and was incorporated in the soil before planting the first forage crop at an equivalent rate of 30, 60 and 120 Mg ha-1 dry manure. The 15N treatments were equivalent to 120 and 240 kg ha-1 (NH4)2SO4-N for each crop. The total N fertilizer for each N fertilized treatment were 360, and 720 kg ha-1 N. We found very low N recoveries: about 9 % from the manure N inputs, lower than the 22 to 25 % from the fertilizer N inputs. The manure N recovered belowground in soil and roots ranged from 82 to 88 %. The low recoveries of N by the aboveground and low soil inorganic nitrate (NO3-N) and ammonium (NH4-N) content after the third harvested suggested that most of the 15N recovered belowground was in the soil organic form. The losses from manure N inputs ranged from 3 to 11 %, lower than the 34 to 39 % lost from fertilizer N sources. Our study shows that excessive applications of manure or fertilizer N that are traditionally used in this region will not increase the rate of N uptake by aboveground compartment but will increase the potential for N losses to the environment.