Responses of sugarcane, maize, and soybean to phosphorus and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi

The presence of vesicular-arbuscular mycorrhizal (VAM) fungi in long-term cane-growing fields associated with yield decline led to the supposition that VAM fungi may be responsible for the poor yields. A glasshouse trial was established to test the effectiveness of a species of VAM fungi, Glomus clarum, extracted from one of these North Queensland fields on the growth of sugarcane (Saccharum interspecific hybrid), maize (Zea mays), and soybean (Glycine max) for 6 phosphorus (P) rates (0, 2.7, 8.2, 25, 74, 222 mg/kg). For maize and soybean plants that received VAM (+ VAM), root colonisation was associated with enhanced P uptake, improved dry weight (DW) production, and higher index tissue-P concentrations than those without VAM (-VAM). By comparing DW responses of maize and soybean for different P rates, savings in fertiliser P of up to 160 and 213 kg/ha, respectively, were realised. Sugarcane plants were generally less responsive. Apart from a 30% DW increase with VAM when 2.7 mg P/kg was added, DW of +VAM plants was equivalent to, or worse than in the case of 222 mg P/kg, DW of -VAM plants. For all 3 host species, colonisation was least at the highest P application, presumably from excessive P within the plant tissue. Critical P concentrations for the 3 host species were below those reported elsewhere, and for soybean and sugarcane, the critical concentration for +VAM plants was lower than that of -VAM plants. There are 3 implications that arise from this study. First, VAM fungi present in cane-growing soils can promote the growth of maize and soybean, which are potential rotation crops, over a range of P levels. Second, the mycorrhizal strain taken from this site did not generally contribute to a yield decline in sugarcane plants. Third, application of P fertiliser is not necessary for sugarcane when acid-extractable P is

N-15 natural abundance studies in Australian commercial sugarcane

The measurement of natural N-15 abundance is a well-established technique for the identification and quantification of biological N-2 fixation in plants. Associative N-2 fixing bacteria have been isolated from sugarcane and reported to contribute potentially significant amounts of N to plant growth and development. It has not been established whether Australian commercial sugarcane receives significant input from biological N-2 fixation, even though high populations of N-2 fixing bacteria have been isolated from Australian commercial sugarcane fields and plants. In this study, delta(15)N measurements were used as a primary measure to identify whether Australian commercial sugarcane was obtaining significant inputs of N via biological N-2 fixation. Quantification of N input, via biological N-2 fixation, was not possible since suitable non-N-2 fixing reference plants were not present in commercial cane fields. The survey of Australian commercially grown sugarcane crops showed the majority had positive leaf delta(15)N values (73% >3.00parts per thousand, 63% of which were

Effect of fertilizer placement on nitrogen loss from sugarcane in tropical Queensland

This paper reports on the fate of nitrogen (N) in a first ratoon sugarcane (Saccharum officinarum L.) crop in the wet tropics of Queensland when urea was either surface applied or drilled into the soil 3-4 days after harvesting the plant cane. Ammonia volatilization was measured with a micrometeorological method, and fertilizer N recovery in plants and soil, to a depth of 140 cm, was determined by mass balance in macroplots with N labelled urea 166 and 334 days after fertilizer application. The bulk of the fertilizer and soil N uptake by the sugarcane occurred between fertilizing and the first sampling on day 166. Nitrogen use efficiency measured as the recovery of labelled N in the plant was very low. At the time of the final sampling (day 334), the efficiencies for the surface and subsurface treatments were 18.9% and 28.8%, respectively. The tops, leaves, stalks and roots in the subsurface treatment contained significantly more fertilizer N than the corresponding parts in the surface treatment. The total recoveries of fertilizer N for the plant-trash-soil system on day 334 indicate significant losses of N in both treatments ( 59.1% and 45.6% of the applied N in the surface and subsurface treatments, respectively). Drilling the urea into the soil instead of applying it to the trash surface reduced ammonia loss from 37.3% to 5.5% of the applied N. Subtracting the data for ammonia loss from total loss suggests that losses by leaching and denitrification combined increased from 21.8% and 40.1% of the applied N as a result of the change in method of application. While the treatment resulted in increased denitrification and/or leaching loss, total N loss was reduced from 59.1% to 45.6%, ( a saving of 13.5% of the applied N), which resulted in an extra 9.9% of the applied N being assimilated by the crop.

Nitrate retention under sugarcane in wet tropical Queensland deep soil profiles

Nitrate leaching below the crop root-zone in variable charge soils may be adsorbed at anion exchange sites, thereby temporarily reducing the risk of contamination of water bodies. The objectives of this study were (i) to investigate whether nitrate adsorption, accumulation, and retention in the Johnstone River Catchment of Far North Queensland wet tropics is widespread; (ii) to assess the capacity of soil in the Johnstone River Catchment to retain nitrate; and (iii) to deduce the consequences of nitrate adsorption/desorption on contamination of water bodies. Soil cores ranging from 8 to 12.5 m depth were taken from 28 sites across the catchment, representing 9 Ferrosol soil types under sugarcane (Saccharum officinarum-S) cultivation for at least 50 years and from rainforest. The cores were segmented at 0.5-m depth increments and subsamples were analysed for nitrate-N, cation and anion exchange capacities, pH, exchangeable cations (Ca, Mg, K, Na), soil organic C, electrical conductivity, sulfate-S, and chloride. Nitrate-N concentration under sugarcane ranged from 0 to 72.5 mg/kg, compared with 0 to 0.31 mg/kg under rainforest, both Pin Gin soils. The average N load in 1-12 m depth across 19 highly oxidic profiles of the Pin Gin soil series was 1550 kg/ha, compared with 185 kg/ha under 8 non-Pin Gin soils and 11 kg/ha in rainforest on a Pin Gin soil. Most of the nitrate retention was observed at depth of 2-12 m, particularly at 4-10 m, indicating that the accumulation was well below the crop root-zone. The average maximum potential nitrate retention capacity was 10.8 t/ha for the Pin Gin and 4.7 t/ha for the non-Pin Gin soil. Compared with the current N load, the soils still possess a large capacity to adsorb and retain nitrate in profiles. Retention of large quantities of the leached nitrate deep in most of the profiles has reduced the risk of contamination of water bodies. However, computations show that substantial quantities of the nitrate leached below the root-zone were not adsorbed and remain unaccounted for. This unaccounted nitrate might have entered both on- and off-site water bodies and/or have been denitrified.

Eficiência de trifloxysulfuron-sodium no controle de Cyperus rotundus L. na cultura da cana-de-açúcar

O objetivo foi avaliar a eficiência de trifloxysulfuron-sodium isolado, em mistura, ou em aplicação sequencial a outros herbicidas no controle de Cyperus rotundus L. na cultura da cana-de-açúcar. O estudo foi realizado em área de produção comercial do cultivar RB 72-454 na Usina Paraíso e em casa de vegetação da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, em Campos dos Goytacazes, Rio de Janeiro. As parcelas no campo foram submetidas a nove tratamentos: 2,4-D; trifloxysulfuron-sodium + ametryn; trifloxysulturon-sodium; 2,4-D + 2,4-D (20 dias após a primeira aplicação -DAP); 2,4-D + trifloxysulfuron-sodium + ametryn (20 DAP); 2,4-D + trifloxysulfuron-sodium (20 DAP); halosulfuron (20 DAP) e testemunha com e sem capina. Em casa de vegetação avaliou-se a viabilidade dos bulbos de C. rotundus em função dos tratamentos utilizados no experimento instalado em campo. Os resultados indicaram que o trifloxysulfuron-sodium isolado ou em mistura com ametryn, em aplicação sequencial ao 2,4-D, foi excelente no controle de C. rotundus. Esse herbicida e o halosulfuron, aplicados isoladamente, reduziram a capacidade de reinfestação da espécie daninha em razão da redução de sua propagação e do seu crescimento.

Atividade residual de seis herbicidas aplicados ao solo em época seca

Este trabalho foi desenvolvido em campo, com o objetivo de avaliar a atividade residual de herbicidas recomendados para a cultura da cana-de-açúcar, quando aplicados ao solo na época seca. Os tratamentos foram organizados em esquema de parcelas subdivididas, em que, no âmbito das parcelas, foram aplicados seis herbicidas e, no âmbito das subparcelas, foram considerados três períodos de permanência dos produtos no solo (130 dias, 70 dias e testemunha, sem aplicação). Os tratamentos herbicidas foram (g ha-1): amicarbazone a 1260; clomazone a 1250; hexazinone a 450; imazapic a 147; isoxaflutole a 187,5; e sulfentrazone a 900. Além da infestação natural de plantas daninhas, para avaliação da atividade residual dos produtos, semeou-se pepino na área, considerado como bioindicador. A mesma molécula herbicida teve avaliação diferenciada em razão da espécie bioindicadora considerada. Os herbicidas amicarbazone, hexazinone, isoxaflutole e sulfentrazone têm propriedades positivas para aplicação ao solo em época seca, tais como elevada solubilidade, baixo Kow e baixa fotodegradação. A aplicação de imazapic em pré-emergência tem eficácia consistente em época seca, controlando adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas. O herbicida clomazone não controlou adequadamente o pepino e a comunidade natural de plantas daninhas.

Efeito da escória de siderurgia na química do solo e na absorção de nutrientes e metais pesados pela cana-de-açúcar

Com a redução das reservas naturais de nutrientes e o alto custo dos fertilizantes, tem aumentado a busca por fontes alternativas, sendo a escória de siderurgia uma opção, uma vez que possui compostos neutralizantes da acidez do solo e elementos químicos importantes para a nutrição das plantas. Este trabalho teve por objetivo avaliar as alterações, nas características químicas do solo e nos teores de nutrientes e de metais pesados, na cana-de-açúcar, em função de doses crescentes de escória de siderurgia. Os tratamentos foram compostos por oito doses de escória de aciaria: 0; 0,5; 1,0; 2,5; 5,0; 10; 20; 40 t ha-1, mais um tratamento adicional composto por uma dose de 2,5 t ha-1 de calcário, totalizando nove tratamentos, distribuídos em blocos ao acaso, com três repetições. Foram determinadas as características químicas de solo e planta, bem como a produtividade da cana-de-açúcar. A aplicação de escória no solo elevou o pH, a saturação por bases e os teores de P, Ca, B, Fe e Mn, não influenciando os teores de K e Mg. Mesmo aplicando-se doses mais elevadas, não houve alteração nos teores dos metais pesados Cd, Pb e Ni do solo. Houve elevação do teor de Cr. O teor de P na folha e no colmo da cana-de-açúcar apresentou tendência de aumento com as doses de escória, não havendo influência para os demais nutrientes, como, também, para os metais pesados. Houve elevação da produtividade tanto da cana-planta como da cana-soca.

Avaliação de genótipos de cana-de-açúcar para início de safra na microrregião Centro de Pernambuco

As diferentes respostas dos genótipos de cana-de-açúcar (Saccharum spp.), em relação à produtividade, quando submetidos a mudanças nos diferentes ciclos de colheita, representam problema para os agricultores e grande desafio para os melhoristas, sendo de interesse comum a identificação e obtenção de variedades que apresentem como características alta produtividade agroindustrial, ampla estabilidade, longevidade e excelente viabilidade econômica em sua exploração comercial. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o desempenho agroindustrial de 11 clones e 15 variedades de cana-de-açúcar, na microrregião canavieira da Zona Centro de Pernambuco, considerando-se os cultivos de cana planta, soca e ressoca, e eleger os genótipos mais produtivos. O experimento foi conduzido na área agrícola da Usina Petribú, município de Lagoa de Itaenga. Utilizou-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Foram avaliadas as variáveis toneladas de pol por hectare (TPH), toneladas de cana por hectare (TCH), fibra (FIB), pol % corrigida (PCC), pureza (PZA), teor de sólidos solúveis (BRIX) e açúcar total recuperável (ATR). Pela análise de variância, foram detectadas diferenças significativas entre os genótipos, indicando variabilidade genética. A alta estimativa da herdabilidade média para a variável TCH indicou elevada possibilidade de êxito na seleção, baseando-se neste importante componente de produção. Por meio da análise econômica, constata-se que as variedades RB92579 e RB93509 apresentam melhor desempenho para colheita no início da safra.

Sugarcane productivity correlated with physical-chemical attributes to create soil management zone

The socioeconomic importance of sugar cane in Brazil is unquestionable because it is the raw material for the production of ethanol and sugar. The accurate spatial intervention in the management of the crop, resulting zones of soil management, increases productivity as well as its agricultural yields. The spatial and Person's correlations between sugarcane attributes and physico-chemical attributes of a Typic Tropustalf were studied in the growing season of 2009, in Suzanápolis, State of São Paulo, Brazil (20°28'10'' S lat.; 50°49'20'' W long.), in order to obtain the one that best correlates with agricultural productivity. Thus, the geostatistical grid with 120 sampling points was installed to soil and data collection in a plot of 14.6 ha with second crop sugarcane. Due to their substantial and excellent linear and spatial correlations with the productivity of the sugarcane, the population of plants and the organic matter content of the soil, by evidencing substantial correlations, linear and spatial, with the productivity of sugarcane, were indicators of management zones strongly attached to such productivity.

Inter-relações da produtividade de cana soca com a resistência à penetração, umidade e matéria orgânica do solo

A cultura da cana-de-açúcar desempenha, sobretudo no aspecto relacionado às fontes energéticas alternativas, importantíssimo papel. No ano de 2009, no município de Suzanápolis (SP), cujas coordenadas são 20º 28' 10'' S e 50º 49' 20'' W, no cerrado brasileiro foi analisada a produtividade da cana soca (2º ciclo) em razão da resistência à penetração, umidade gravimétrica e matéria orgânica de um Argissolo Vermelho eutrófico. O objetivo foi selecionar, entre os atributos pesquisados, aquele com a melhor correlação, a linear e a espacial, para explicar a variabilidade da produtividade da cana-de-açúcar. Foi instalada a malha geoestatística para a coleta de dados do solo e da planta, com 120 pontos amostrais, numa área de 14,53 ha. A matéria orgânica correlaciona-se linear e negativamente com a resistência à penetração, indicando que manejos do solo que visem seu aumento no perfil melhoram suas condições físicas e, por conseguinte, o desenvolvimento e a produtividade da cana-de-açúcar. A umidade gravimétrica (UG) e o teor de matéria orgânica do solo (MO) correlacionam-se direta, linear (UG2 e MO1) e espacialmente (UG1 e MO1) com a produtividade da cana-de-açúcar, demonstrando serem os melhores atributos, dentre os pesquisados, para estimar e aumentar a produtividade agrícola da cana-de-açúcar.

Preferência de Cotesia flavipes (Cameron, 1891) (Hymenoptera: Braconidae) por lagartas de Diatraea saccharalis (Fabricius, 1794) (Lepidoptera: Crambidae) alimentadas com diferentes cultivares de cana-de-açúcar

O objetivo desta pesquisa foi avaliar a preferência do parasitoide Cotesia flavipes (Hymenoptera: Braconidae) por lagartas de Diatraea saccharalis (Lepidoptera: Crambidae), alimentadas com diferentes cultivares de cana-de-açúcar. O experimento foi conduzido em laboratório, em duas condições de alimentação, uma envolvendo lagartas de D. saccharalis, alimentadas em dieta artificial, e, a outra, com lagartas alimentadas em dieta artificial e mantidas temporariamente nos toletes dos cultivares de cana-de-açúcar. Os cultivares utilizados foram: SP80-1842 e SP81-3250, resistentes, e RB855536, suscetível à D. saccharalis. A preferência para oviposição das fêmeas de C. flavipes foi avaliada em testes com e sem chance de escolha, em delineamento inteiramente casualizado, com quatro tratamentos e 15 repetições. Lagartas de D. saccharalis com 19 dias de idade foram oferecidas para fêmeas de C. flavipes, acasaladas e com 24 horas de idade, em ambos os testes. No teste com chance de escolha, utilizou-se um olfatômetro, o qual constou de quatro compartimentos, em cujo centro liberaram-se quatro fêmeas de C. flavipes, enquanto, no teste sem chance de escolha, foram utilizadas placas de Petri, no interior das quais se colocou uma lagarta de D. saccharalis, oriunda das duas condições de alimentação. Nestes testes, foi observada a percentagem de parasitismo e, continua-mente, o comportamento da primeira escolha de fêmeas de C. flavipes, em intervalos de zero a um, um a três, três a cinco, cinco a oito e de oito a dez minutos após as liberações. Lagartas de D. saccharalis, oriundas da alimentação em dieta artificial com colmos triturados dos cultivares, foram igualmente preferidas para atratividade de fêmeas do parasitoide C. flavipes. A percentagem de parasitismo de lagartas de D. saccharalis, criadas com dietas artificiais com colmos dos cultivares SP80-1042 e RB855536, foi igualmente parasitadas por C. flavipes.

Queimadas de cana-de-açúcar no Brasil: efeitos à saúde respiratória

O artigo objetivou atualizar as informações sobre a produção científica referente aos efeitos da queima da cana-de-açúcar à saúde respiratória, em vista da expansão das plantações de cana no Brasil e no estado de São Paulo. São comentados estudos publicados no período de 1996-2006 que tratam de efeitos à saúde da queima da cana e/ou de poluentes atmosféricos produzidos pela queima. Os estudos sugerem que uma parcela da população - sobretudo de idosos, crianças e asmáticos - tem sua saúde agravada pela queima da cana-de-açúcar, demandando atendimento dos serviços de saúde e assim onerando os serviços de saúde e suas famílias.