Biomass decomposition and nutrient release from black oat and hairy vetch residues deposited in a vineyard

A significant quantity of nutrients in vineyards may return to the soil each year through decomposition of residues from cover plants. This study aimed to evaluate biomass decomposition and nutrient release from residues of black oats and hairy vetch deposited in the vines rows, with and without plastic shelter, and in the between-row areas throughout the vegetative and productive cycle of the plants. The study was conducted in a commercial vineyard in Bento Gonçalves, RS, Brazil, from October 2008 to February 2009. Black oat (Avena strigosa) and hairy vetch (Vicia villosa) residues were collected, subjected to chemical (C, N, P, K, Ca, and Mg) and biochemical (cellulose - Cel, hemicellulose - Hem, and lignin - Lig content) analyses, and placed in litter bags, which were deposited in vines rows without plastic shelter (VPRWS), in vines rows with plastic shelter (VPRS), and in the between-row areas (BR). We collected the residues at 0, 33, 58, 76, and 110 days after deposition of the litter bags, prepared the material, and subjected it to analysis of total N, P, K, Ca, and Mg content. The VPRS contained the largest quantities and percentages of dry matter and residual nutrients (except for Ca) in black oat residues from October to February, which coincides with the period from flowering up to grape harvest. This practice led to greater protection of the soil surface, avoiding surface runoff of the solution derived from between the rows, but it retarded nutrient cycling. The rate of biomass decomposition and nutrient release from hairy vetch residues from October to February was not affected by the position of deposition of the residues in the vineyard, which may especially be attributed to the lower values of the C/N and Lig/N ratios. Regardless of the type of residue, black oat or hairy vetch, the greatest decomposition and nutrient release mainly occurred up to 33 days after deposition of the residues on the soil surface, which coincided with the flowering of the grapevines, which is one of the phenological stages of greatest demand for nutrients.

Soil water erosion under different cultivation systems and different fertilization rates and forms over 10 years

The action of rain and surface runoff together are the active agents of water erosion, and further influences are the soil type, terrain, soil cover, soil management, and conservation practices. Soil water erosion is low in the no-tillage management system, being influenced by the amount and form of lime and fertilizer application to the soil, among other factors. The aim was to evaluate the effect of the form of liming, the quantity and management of fertilizer application on the soil and water losses by erosion under natural rainfall. The study was carried out between 2003 and 2013 on a Humic Dystrupept soil, with the following treatments: T1 - cultivation with liming and corrective fertilizer incorporated into the soil in the first year, and with 100 % annual maintenance fertilization of P and K; T2 - surface liming and corrective fertilization distributed over five years, and with 75 % annual maintenance fertilization of P and K; T3 - surface liming and corrective fertilization distributed over three years, and with 50 % annual maintenance fertilization of P and K; T4 - surface liming and corrective fertilization distributed over two years, and with 25 % annual maintenance fertilization of P and K; T5 - fallow soil, without liming or fertilization. In the rotation the crops black oat (Avena strigosa ), soybean (Glycine max ), common vetch (Vicia sativa ), maize (Zea mays ), fodder radish (Raphanus sativus ), and black beans (Phaseolus vulgaris ). The split application of lime and mineral fertilizer to the soil surface in a no-tillage system over three and five years, results in better control of soil losses than when split in two years. The increase in the amount of fertilizer applied to the soil surface under no-tillage cultivation increases phytomass production and reduces soil loss by water erosion. Water losses in treatments under no-tillage cultivation were low in all crop cycles, with a similar behavior as soil losses.

SOIL FUNGISTASIS AGAINST FUSARIUM GRAMINEARUM UNDER DIFFERENT CROP MANAGEMENT SYSTEMS

Soil management, in terms of tillage and cropping systems, strongly influences the biological properties of soil involved in the suppression of plant diseases. Fungistasis mediated by soil microbiota is an important component of disease-suppressive soils. We evaluated the influence of different management systems on fungistasis against Fusarium graminearum, the relationship of fungistasis to the bacterial profile of the soil, and the possible mechanisms involved in this process. Samples were taken from a long-term experiment set up in a Paleudult soil under conventional tillage or no-tillage management and three cropping systems: black oat (Avena strigose L.) + vetch (Vicia sativa L.)/maize (Zea mays L.) + cowpea (Vigna sinensis L.), black oat/maize, and vetch/maize. Soil fungistasis was evaluated in terms of reduction of radial growth of F. graminearum, and bacterial diversity was assessed using ribosomal intergenic spacer analysis (RISA). A total of 120 bacterial isolates were obtained and evaluated for antibiosis, and production of volatile compounds and siderophores. No-tillage soil samples showed the highest level of F. graminearum fungistasis by sharply reducing the development of this pathogen. Of the cropping systems tested, the vetch + black oat/maize + cowpea system showed the highest fungistasis and the oat/maize system showed the lowest. The management system also affected the genetic profile of the bacteria isolated, with the systems from fungistatic soils showing greater similarity. Although there was no clear relationship between soil management and the characteristics of the bacterial isolates, we may conclude that antibiosis and the production of siderophores were the main mechanisms accounting for fungistasis.

EFFECT OF SOIL TILLAGE AND PLANT RESIDUE ON SURFACE ROUGHNESS OF AN OXISOL UNDER SIMULATED RAIN

Surface roughness of the soil is formed by mechanical tillage and is also influenced by the kind and amount of plant residue, among other factors. Its persistence over time mainly depends on the fundamental characteristics of rain and soil type. However, few studies have been developed to evaluate these factors in Latossolos (Oxisols). In this study, we evaluated the effect of soil tillage and of amounts of plant residue on surface roughness of an Oxisol under simulated rain. Treatments consisted of the combination of the tillage systems of no-tillage (NT), conventional tillage (CT), and minimum tillage (MT) with rates of plant residue of 0, 1, and 2 Mg ha-1 of oats (Avena strigosa Schreb) and 0, 3, and 6 Mg ha-1 of maize (Zea mays L.). Seven simulated rains were applied on each experimental plot, with intensity of 60±2 mm h-1 and duration of 1 h at weekly intervals. The values of the random roughness index ranged from 2.94 to 17.71 mm in oats, and from 5.91 to 20.37 mm in maize, showing that CT and MT are effective in increasing soil surface roughness. It was seen that soil tillage operations carried out with the chisel plow and the leveling disk harrow are more effective in increasing soil roughness than those carried out with the heavy disk harrow and leveling disk harrow. The roughness index of the soil surface decreases exponentially with the increase in the rainfall volume applied under conditions of no tillage without soil cover, conventional tillage, and minimum tillage. The oat and maize crop residue present on the soil surface is effective in maintaining the roughness of the soil surface under no-tillage.

MANAGEMENT OF IRRIGATION AND NITROGEN FERTILIZERS TO REDUCE AMMONIA VOLATILIZATION

ABSTRACT Nitrogen losses by ammonia (NH3) volatilization can be reduced by appropriate irrigation management or by alternative N sources, replacing urea. The objective of this study was to evaluate the efficiency of irrigation management and N source combinations in decreasing NH3 volatilization from an Argissolo Vermelho Distrófico típico cultivated for 28 years with black oat (Avena strigosa) and maize (Zea mays), under no-tillage in the region of Depressão Central, Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was arranged in a randomized block design with split plots with three replications, where the main plots consisted of irrigation systems: no irrigation; irrigation immediately before and irrigation immediately after fertilization. The subplots were treated with different N sources: urea, urea with urease inhibitor and slow-release fertilizer, at an N rate of 180 kg ha-1, broadcast over maize, plus a control treatment without N fertilization. Ammonia volatilization was assessed using semi-open static collectors for 1, 2, 4, 6, and 10 days after N fertilization. In general, more than 90 % of total NH3-N losses occurred until three days after N fertilization, with peaks up to 15.4 kg ha-1 d-1. The irrigation was efficient to reduce NH3 losses only when applied after N fertilization. However, reductions varied according to the N fertilizer, and were higher for urea (67 %) and slightly lower for urea with urease inhibitor (50 %) and slow-release fertilizer (40 %), compared with the mean of the treatments without irrigation and irrigation before fertilization. The use of urea with urease inhibitor instead of urea was only promising under volatilization-favorable conditions (no irrigation or irrigation before N fertilization). Compared to urea, slow-release fertilizer did not reduce ammonia volatilization in any of the rainfed or irrigated treatments.

AVALIAÇÃO ECOTOXICOLÓGICA DO RESÍDUO DE MINERAÇÃO DE CARVÃO

RESUMO O descarte de grandes quantidades de resíduos de mineração de carvão modifica quimicamente o solo e isso pode alterar a estrutura e atividade da fauna edáfica. Objetivou-se estudar os efeitos ecotoxicológicos das deposições de resíduo piritoso (carvão mais a pirita) em dois solos, coletados em Santa Catarina, Argissolo Vermelho-Amarelo e Nitossolo Háplico, nas doses de 0; 2,5; 5; 10 e 20 % desse resíduo. Os testes realizados foram sobrevivência e reprodução de Enchytraeus crypticus e de germinação comAvena sativa e Lotus corniculatus. O valor de pH, independentemente do tipo do solo, diminuiu à medida que aumentou a dose de resíduo piritoso. O resíduo piritoso na menor dose resultou em efeitos negativos ao E. crypticus, como redução na taxa sobrevivência de adultos e nenhuma reprodução. Nos testes de sobrevivência e reprodução de enquitreídeos, o valor de LC50 (concentração estimada que pode causar efeitos negativos na sobrevivência e germinação em 50 % de um grupo de organismos) ficou abaixo 4 % e EC50 (efeitos negativos na reprodução) <2,5 % para os dois solos, respectivamente. A exposição de A. sativa aos dois solos não expressou efeito tóxico para L. corniculatus, no Nitossolo. Porém, no Argissolo, a contaminação causou efeitos na menor dose para L. corniculatus. No teste de germinação de sementes, somente L. corniculatus apresentou sensibilidade no Argissolo Vermelho-Amarelo (LC50<4 %). A elevada sensibilidade dos organismos do solo avaliado à aplicação do resíduo piritoso influenciou-os negativamente, tanto em um curto período de tempo quanto em longo prazo.

Efeito do cozimento por extrusão na estabilidade oxidativa de produtos de moagem de aveia

O objetivo do presente trabalho foi estudar os efeitos de umidade e de temperatura de extrusão na estabilidade oxidativa de produtos de aveia (Avena sativa L.). Cariopses de aveia foram moídas em moinho de rolos Brabender e obtidas frações de granulometrias superior e inferior a 532 mim. A fração de granulometria superior a 532 mm, de alto teor de proteínas, lipídios e fibra alimentar, foi condicionada na umidade desejada (15,5-25,5%) e extrusada em extrusor de laboratório Brabender monorosca. As condições usadas na extrusão foram taxa de compressão de 3:1, rotação de 100 rpm, matriz de 6 mm de diâmetro e temperaturas entre 77,6 e 162,4°C nas 2ª e 3ª zonas e de 80°C na 1ª zona. O material extrusado foi seco em estufa, moído, acondicionado em sacos de plástico e utilizado periodicamente nas determinações de peróxidos e de n-hexanal. O óleo da fração estudada apresentou quantidade relativamente alta de ácidos graxos insaturados (79,47%), sendo linoléico o principal representante. Independentemente do conteúdo inicial de umidade, todos os produtos extrusados em temperaturas inferiores a 120°C apresentaram baixa rancidez oxidativa, ou seja, essas temperaturas se mostraram adequadas ao processamento de aveia.

The effect of cover crop and crop rotation on soil water storage and on sorghum yield

Crop rotation and cover crop can be important means for enhancing crop yield in rainfed areas such as the lower Coastal Bend Region of Texas, USA. A trial was conducted in 1995 as part of a long-term cropping experiment (7 years) to investigate the effect of oat (Avena sativa L.) cover and rotation on soil water storage and yield of sorghum (Sorghum bicolor L.). The trial design was a RCB in a split-plot arrangement with four replicates. Rotation sequences were the main plots and oat cover crop the subplots. Cover crop reduced sorghum grain yield. This effect was attributed to a reduced concentration of available soil N and less soil water storage under this treatment. By delaying cover termination, the residue with a high C/N acted as an N sink through competition and/or immobilization instead of an N source to sorghum plants. Crop rotation had a significantly positive effect on sorghum yield and this effect was attributed to a significantly larger amount of N concentration under these rotation sequences.

Severidade da ferrugem-da-folha e seus efeitos sobre caracteres da panícula de aveia

A ferrugem-da-folha (Puccinia coronata f.sp. avenae) foi quantificada em quatro populações F3 de aveia (Avena sativa L.) com o objetivo de estudar a severidade dessa moléstia e seus efeitos sobre seis caracteres da panícula. As populações utilizadas foram UFRGS 881920 x UFRGS 7, UFRGS 881920 x UFRGS 14, UFRGS 15 x UFRGS 7 e UFRGS 15 x UFRGS 14, sendo os genótipos UFRGS 881920 e UFRGS 15 resistentes à moléstia e os demais suscetíveis. A ferrugem-da-folha foi quantificada na época do florescimento, e próximo à maturação foram colhidas, em cada população, 10 plantas ao acaso por nota de ferrugem nas quais foram feitas as seguintes determinações: número de panículas, peso médio de panículas, número de grãos por planta e por panícula, peso de grãos e peso de mil grãos. A variabilidade em relação à severidade da ferrugem-da-folha foi analisada mediante a distribuição de freqüências das notas em cada população. A avaliação dos efeitos da moléstia sobre os caracteres da panícula foi feita pela análise de variância, análise de regressão polinomial e correlações fenotípicas. Os resultados obtidos demonstram haver ampla variação com respeito à severidade da moléstia nas populações estudadas, e os caracteres mais afetados foram o peso médio de panículas e o peso de mil grãos.

Comparação entre dois métodos analíticos para determinação da lignina de algumas gramíneas forrageiras

Foram comparados dois métodos analíticos para a determinação da lignina (lignina em detergente ácido - LDA e lignina permanganato de potássio - LPer) bem como para averiguar a possível relação dos teores desse componente com a digestibilidade da fibra dos seguintes fenos: andropogon (Andropogon gayanus); aveia (Avena sativa); e dois tipos de coast-cross (Cynodon dactylon), um bem fenado e outro de baixa qualidade. Os valores de LDA e LPer foram diferentes (p <= 0,05) entre as gramíneas estudadas, com as concentrações de LPer consistentemente mais baixas do que as de LDA. Foram detectadas diferenças (p <= 0,05) nos valores de digestibilidade da fibra em detergente neutro (FDN) e da fibra em detergente ácido (FDA), porém, não foi detectada clara relação desses valores com teores de lignina. Os dados sugerem que a concentração de lignina não é o principal fator a explicar um dado valor de digestibilidade.

Characterization for plant height and flowering date in the biological species oat

The use of wild oat races in artificial hybridization with cultivated oat (Avena sativa L.) has been used as a way of increasing the variability. This work aimed to identify the variability for plant height and flowering date of groups of cultivated oat genotypes, wild introductions of A. fatua L. and segregating populations of natural crosses between A. sativa and A. fatua. Wide genetic variability was observed for both traits in the groups and between them. The wild group of A. fatua L. showed high plants with early maturity, but in the segregating group there was reduced plant height and early maturity. The wild introductions of A. fatua L. studied in this work can be used in oat breeding programs to increase genetic variability by transferring specific characters into the cultivated germ plasm.

Influência de cortes similando pastejo na composição química de grãos de cereais de inverno

A demanda crescente pela integração lavoura-pecuária no planalto sul-rio-grandense direciona ao aproveitamento dos cereais de inverno para duplo propósito (forragem e grão). Assim, é necessário um melhor conhecimento dessas culturas relativamente à utilização como forragem e ao valor econômico dos grãos no uso potencial para alimentação humana ou animal. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de cortes (um e dois), simulando pastejo bovino, na composição química dos grãos de aveia-branca (UPF 14), de aveia-preta (comum), de centeio (BR 1), de triticale (BR 4), de cevada (BR 2) e de trigo (IPF 55204 e PF 87451). Os cortes não afetaram, na média dos cereais, os valores de fibra bruta, de extrato etéreo, de energia bruta e de atividade ureática, tendo o teor de matéria mineral aumentado com dois cortes. Excetuando aveia-preta e cevada, com os cortes verificou-se incremento nos percentuais de proteína bruta. Entretanto, observou-se, na média dos cereais, redução com os cortes nos teores de extrativos não-nitrogenados. Os resultados obtidos conduzem à possibilidade de uso dos cereais de inverno para duplo propósito, com aproveitamento dos grãos sem maiores prejuízos à sua composição química.

EFEITO DO DESMAME PRECOCE NA CARCAÇA DE NOVILHOS TERMINADOS EM PASTAGEM E ABATIDOS AOS 24 MESES

Foram comparadas as características de carcaça de novilhos cruza Charolês x Nelore, desmamados aos 90 (T90) ou 210 (T210) dias. Utilizaram-se 63 terneiros, castrados, os quais foram terminados em pastagem cultivada de Avena strigosa + Lolium multiflorum + Trifolium vesiculosum e abatidos aos 24 meses de idade. Não houve diferença significativa em relação às características peso de fazenda (T90=437 kg e T210=467 kg), rendimento de carcaça quente (T90=53,33% e T210=52,21%), peso de carcaça quente (T90=233 kg e T210=244 kg) e peso de carcaça fria (T90=226 kg e T210=238 kg). As carcaças dos dois tratamentos apresentaram conformação semelhante (T90=10,8 pontos e T210=11,0 pontos). Também as porcentagens de dianteiro, costilhar e traseiro não diferiram significativamente entre os dois tratamentos, assim como as variáveis comprimento de carcaça, comprimento de perna, comprimento de braço, perímetro de braço e espessura de coxão. A espessura de gordura de cobertura não diferiu significativamente entre os dois grupos de carcaças (T90=2,56 mm e T210=2,27 mm). Os resultados mostraram que o desmame precoce aos 90 dias não afeta as características de carcaça de novilhos abatidos aos 24 meses de idade, desde que as condições de alimentação durante o período de recria e terminação tenham sido adequadas.

Dinâmica de íons em solo ácido lixiviado com extratos de resíduos de adubos verdes e soluções puras de ácidos orgânicos

A influência da aplicação de resíduos vegetais na dinâmica de íons em solos ácidos é pouco conhecida. Neste estudo, a mobilidade de íons em amostra do horizonte Bw de um Latossolo Vermelho-Escuro álico lixiviado com soluções puras de ácidos cítrico e succínico e extratos aquosos de resíduos de nabo forrageiro (Raphanus sativus) e aveia-preta (Avena strigosa) foi avaliada em colunas de solo (5, 10, 20 e 40 cm de altura por 4 cm de diâmetro). Após a percolação das soluções e extratos pelas colunas de solo determinaram-se, nas soluções efluentes, os teores de Ca (Ca s), Mg (Mg s), K (Ks), Al total (Al st), orgânico (Al so), monomérico (Al sm) e carbono orgânico dissolvido. No solo, foram determinados os teores trocáveis de Ca (Ca tr), Mg (Mg tr), K (Ktr) e Al (Al tr) e o pH (CaCl2). Os ácidos cítrico e succínico aumentaram os teores de Al st e Ca s, respectivamente, causando reduções nas frações trocáveis desses elementos no solo. O extrato de aveia-preta foi mais efetivo na remoção do Ca tr e o de nabo forrageiro na do Al tr. O decréscimo de Ca tr e Al tr foi seguido do aumento do Ktr. A formação de complexos entre Ca s e Al tr com compostos orgânicos de baixo peso molecular foi sugerida como o provável mecanismo responsável pela mobilidade dos íons polivalentes no subsolo de solos ácidos após a aplicação dos extratos de resíduos vegetais e das soluções puras de ácidos orgânicos.

Variabilidad temporal de algunas propiedades químicas en un suelo sometido a distintas sucesiones de cultivo

El presente trabajo ha sido realizado en la Finca Experimental "La Poveda" en Arganda del Rey (Madrid), con las siguientes coordenadas geográficas: latitud 40º19' N; longitud 3º19' W Gr; y altitud 550 m. El objetivo principal consiste en el estudio de la variabilidad temporal de algunas propiedades químicas en un suelo sometido a distintas sucesiones de cultivo. Para el estudio de la variabilidad temporal de las características químicas el muestreo se realizó en los meses de febrero y septiembre de 1993 y febrero y septiembre de 1994. La materia orgánica del sistema Prado/Veza-Avena presenta el menor coeficiente de variación con respecto a los sistemas monocultivo de Cebada y Veza-Avena/Girasol. El menor contenido de materia orgánica a lo largo del tiempo lo presenta el sistema Cebada/Cebada. Los sistemas Prado/Veza-Avena y Veza-Avena/Girasol presentaron contenidos de materia orgánica 42,86% y 40,54% superiores al del sistema Cebada/Cebada.