Analisi dei parametri vegetazionali e dei caratteri funzionali di specie guida come strumenti di studio di comunità prative

Lo studio condotto si propone l’approfondimento delle conoscenze sui processi di evoluzione spontanea di comunità vegetali erbacee di origine secondaria in cinque siti all’interno di un’area protetta del Parco di Monte Sole (Bologna, Italia), dove, come molte aree rurali marginali in Italia e in Europa, la cessazione o riduzione delle tradizionali pratiche gestionali negli ultimi cinquant’anni, ha determinato lo sviluppo di fitocenosi di ridotto valore floristico e produttivo. Tali siti si trovano in due aree distinte all’interno del parco, denominate Zannini e Stanzano, selezionate in quanto rappresentative di situazioni di comunità del Mesobrometo. Due siti appartenenti alla prima area e uno appartenente alla seconda, sono gestiti con sfalcio annuale, i rimanenti non hanno nessun tipo di gestione. Lo stato delle comunità erbacee di tali siti è stato valutato secondo più punti di vista. E’ stata fatta una caratterizzazione vegetazionale dei siti, mediante rilievo lineare secondo la metodologia Daget-Poissonet, permettendo una prima valutazione relativa al numero di specie presenti e alla loro abbondanza all’interno della comunità vegetale, determinando i Contributi Specifici delle famiglie principali e delle specie dominanti (B. pinnatum, B. erectus e D. glomerata). La produttività è stata calcolata utilizzando un indice di qualità foraggera, il Valore Pastorale, e con la determinazione della produzione di Fitomassa totale, Fitomassa fotosintetizzante e Necromassa. A questo proposito sono state trovate correlazioni negative tra la presenza di Graminacee, in particolare di B. pinnatum, e i Contributi Specifici delle altre specie, soprattutto a causa dello spesso strato di fitomassa e necromassa prodotto dallo stesso B. pinnatum che impedisce meccanicamente l’insediamento e la crescita di altre piante. E’ stata inoltre approfonditamente sviluppata un terza caratterizzazione, che si propone di quantificare la diversità funzionale dei siti medesimi, interpretando le risposte della vegetazione a fattori globali di cambiamento, sia abiotici che biotici, per cogliere gli effetti delle variazioni ambientali in atto sulla comunità, e più in generale, sull’intero ecosistema. In particolare, nello studio condotto, sono stati proposti alcuni caratteri funzionali, cosiddetti functional traits, scelti perché correlati all’acquisizione e alla conservazione delle risorse, e quindi al trade-off dei nutrienti all’interno della pianta, ossia: Superficie Fogliare Specifica, SLA, Tenore di Sostanza Secca, LDMC, Concentrazione di Azoto Fogliare, LNC, Contenuto in Fibra, LFC, separato nelle componenti di Emicellulosa, Cellulosa, Lignina e Ceneri. Questi caratteri sono stati misurati in relazione a tre specie dominanti: B. pinnatum, B. erectus e D. glomerata. Si tratta di specie comunemente presenti nelle praterie semi-mesofile dell’Appennino Settentrionale, ma caratterizzate da differenti proprietà ecologiche e adattative: B. pinnatum e B. erectus sono considerati competitori stress-toleranti, tipicamente di ambienti poveri di risorse, mentre D. glomerata, è una specie più mesofila, caratteristica di ambienti produttivi. Attraverso l’analisi dei traits in riferimento alle diverse strategie di queste specie, sono stati descritti specifici adattamenti alle variazioni delle condizioni ambientali, ed in particolare in risposta al periodo di stress durante l’estate dovuto a deficit idrico e in risposta alla diversa modalità di gestione dei siti, ossia alla pratica o meno dello sfalcio annuale. Tra i caratteri funzionali esaminati, è stato identificato LDMC come il migliore per descrivere le specie, in quanto più facilmente misurabile, meno variabile, e direttamente correlato con altri traits come SLA e le componenti della fibra. E’ stato quindi proposto il calcolo di un indice globale per caratterizzare i siti in esame, che tenesse conto di tutti questi aspetti, riunendo insieme sia i parametri di tipo vegetativo e produttivo, che i parametri funzionali. Tale indice ha permesso di disporre i siti lungo un gradiente e di cogliere differenti risposte in relazione a variazioni stagionali tra primavera o autunno e in relazione al tipo di gestione, valutando le posizioni occupate dai siti stessi e la modalità dei loro eventuali spostamenti lungo questo gradiente. Al fine di chiarire se le variazioni dei traits rilevate fossero dovute ad adattamento fenotipico dei singoli individui alle condizioni ambientali, o piuttosto fossero dovute a differenziazione genotipica tra popolazioni cresciute in siti diversi, è stato proposto un esperimento in condizioni controllate. All’interno di un’area naturale in UK, le Chiltern Hills, sono stati selezionati cinque siti, caratterizzati da diverse età di abbandono: Bradenham Road MaiColtivato e Small Dean MaiColtivato, di cui non si conosce storia di coltivazione, caratterizzati rispettivamente da vegetazione arborea e arbustiva prevalente, Butterfly Bank 1970, non più coltivato dal 1970, oggi prateria seminaturale occasionalmente pascolata, Park Wood 2001, non più coltivato dal 2001, oggi prateria seminaturale mantenuta con sfalcio annuale, e infine Manor Farm Coltivato, attualmente arato e coltivato. L’esperimento è stato condotto facendo crescere i semi delle tre specie più comuni, B. sylvaticum, D. glomerata e H. lanatus provenienti dai primi quattro siti, e semi delle stesse specie acquistati commercialmente, nei cinque differenti tipi di suolo dei medesimi siti. Sono stati misurati quattro caratteri funzionali: Massa Radicale Secca (DRM), Massa Epigea Secca (DBM), Superficie Fogliare Secca (SLA) e Tenore di Sostanza Secca (LDMC). I risultati ottenuti hanno evidenziato che ci sono significative differenze tra le popolazioni di una stessa specie ma con diversa provenienza, e tra individui appartenenti alla stessa popolazione se fatti crescere in suoli diversi. Tuttavia, queste differenze, sembrano essere dovute ad adattamenti locali legati alla presenza di nutrienti, in particolare N e P, nel suolo piuttosto che a sostanziali variazioni genotipiche tra popolazioni. Anche per questi siti è stato costruito un gradiente sulla base dei quattro caratteri funzionali analizzati. La disposizione dei siti lungo il gradiente ha evidenziato tre gruppi distinti: i siti più giovani, Park Wood 2001 e Manor Farm Coltivato, nettamente separati da Butterfly Bank 1970, e seguiti infine da Small Dean MaiColtivato e Bradenham Road MaiColtivato. L’applicazione di un indice così proposto potrebbe rivelarsi un utile strumento per descrivere ed indagare lo stato della prateria e dei processi evolutivi in atto, al fine di meglio comprendere e dominare tali dinamiche per proporre sistemi di gestione che ne consentano la conservazione anche in assenza delle tradizionali cure colturali.

Sistemas de produção de milho sob adubação nitrogenada e plantas de cobertura do solo

The no-tillage system is the predominant model in the agricultural scenario of southern Brazil. Thus, the use of cover crops is significant due to the addition of biomass to protect the soil surface, and contribute to the cycling and/or fixing of nutrients, and in particular nitrogen (N) with liberation for the subsequent culture. Among the cool season species, it was found predominant use of oat to obtain straw to system. Though large quantities input of residue is not the preferred species to precede the corn, cereal with relevant importance in the Paraná Southwest region. It was aimed to evaluate the productivity capacity of corn in no-tillage, in the absence or presence of nitrogen fertilization, on waste of winter cover crops on soil and climatic conditions of the Paraná Southwest region. The installation of no-tillage was held in 2010 in the experimental area belonging to UTFPR, Campus Dois Vizinhos, on a Red Latosol. For the present study, we used data relating to three agricultural years (2012/2013, 2013/2014 and 2014/2015). The experimental design was randomized block design with split plots with three replications. The main plots consisted of systems composed by cover crops (black oat, ryegrass, rye, turnip, vetch, white lupine, aot+vetch consortium and oat+vetch+turnip), preceding corn. In the subplots were used two doses of nitrogen fertilization (0 and 180 kg ha N) coverage in maize.The biggest coverage rates occurred in the consortium with 95% at 62 days after sowing. The residual effect of 180 kg ha cool season plants following year. The residual effect of 180 kg ha systems, reduced in 21% the C/N ratio of poaceae. The common vetch accumulated 32 kg N per ton of MS added. The oat and rye keeps more than 50% waste to the land cover, after 120 days, while the ryegrass and vetch provide low soil protection. Consortium oat+vetch+turnip, vetch and white lupine, released the largest amounts of N, between 52 and 59 kg ha brassica and consortia positively influencing the diameter and length of cobs, number of kernels per row and, total number of grains per ear of corn, in the absence of mineral N. The weight of a thousand grains was increased by 12.4% by the addition of 180 kg ha increase in productivity of grain by the addition of 180 kg ha N, was 2.1 Mg ha 5.6 Mg ha 6.4 Mg ha components when cultivated on vetch. Systems containing fabaceae, brassica and consortium oat+vetch+turnip, predating the corn, in the absence of mineral N, provided similar grain yelds inrelation to the systems with the addition of 180 kg ha Keywords: Cover crops. No-tillage. Grain yield. Zea mays - 1 -1 N, increased 4.8% coverage rate in the of N in corn/cover crops -1 -1 . Fabaceae, -1 N mineral. The average N, in relation to dose 0 kg ha corn kernels on fabaceae, brassica and consortium oat+vetch+turnip, and poaceae the grains in succession. The consortium added amount between 4.0 the DM in the years of study. There was no effect of mineral N rate for corn yield components when cultivated on vetch. Systems containing fabaceae, brassica and consortium oat+vetch+turnip, predating the corn, in the absence of mineral N, provided similar grain yelds inrelation to the systems with the addition of 180 kg ha-1 N.

Adubação nitrogenada em cobertura no feijoeiro em sucessão ao milheto solteiro e consorciado com guandu-anão.

Considerando que elevadas quantidades de nitrogênio (N) são requeridas pelo feijoeiro em sucessão a resíduos culturais de gramíneas solteiras e/ou consorciadas com leguminosas, objetivou-se com esta pesquisa avaliar o desempenho agronômico do feijoeiro, cultivar Pérola, sob irrigação, em função de doses de N em cobertura, em sucessão aos cultivos de milheto solteiro e consorciado com guandu-anão. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições, em esquema de parcelas subdivididas. As duas parcelas foram constituídas pelo cultivo do feijoeiro em sucessão aos cultivos de milheto solteiro e consorciado com guandu-anão; e, nas subparcelas, foram aleatorizadas as doses de N (0, 60, 120 e 180 kg ha-1). Avaliou-se a produtividade de fitomassa seca das plantas de cobertura; no feijoeiro avaliou-se: número de vagens por planta, número de grãos por vagem, massa de 100 grãos e produtividade de grãos. O milheto solteiro e milheto consorciado com guandu-anão apresentaram produtividade de fitomassa seca semelhante. Apenas a produtividade de grãos foi afetada pelas culturas antecessoras, sendo superior na sucessão ao consórcio de milheto com guandu-anão. Em relação à adubação nitrogenada, a massa de 100 grãos e a produtividade de grãos aumentaram linearmente com as doses de N em cobertura. A dose de 180 kg ha-1 de N não foi suficiente para promover a máxima expressão do potencial para massa de 100 grãos e produtividade do feijoeiro.

Uso de coquetéis vegetais em sistemas agrícolas irrigados no Semiárido brasileiro.

Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de recomendar o uso de dois coquetéis vegetais, com bom potencial de produção de fitomassa aérea, em sistemas de produção de olerícolas e frutícolas irrigadas no semiárido brasileiro..

Parametrização e avaliação do modelo CSM-Ceres-Maize para cultivares de milho recomendadas para a microrregião de Pelotas, RS.

Os objetivos deste trabalho foram parametrizar o modelo CSM-CERES-Maize para diferentes cultivares e avaliar o desempenho das simulações do modelo. Para a parametrização do modelo, foi conduzido ensaio irrigado, na estação experimental da Embrapa Clima Temperado, localizada no município de Pelotas, RS, onde foram utilizadas as cultivares Amarelão, AL 30, AG 5011 e AG 122. Um segundo ensaio, em regime de sequeiro, com as cultivares Amarelão e AL 30, foi conduzido para se avaliar a capacidade preditiva do modelo em Canguçu, RS. A qualidade das simulações foi avaliada estatisticamente empregando-se o índice ?d? de concordância e o quadrado médio do erro, RMSE. Valores de RMSE e de ?d? indicaram simulações de boa qualidade e adequado índice de concordância para a simulação da produtividade de grãos nos ensaios de parametrização e avaliação do modelo. Os melhores valores de RMSE e de ?d? para a fitomassa seca da parte aérea foram observados para a cultivar AG 5011 no ensaio de parametrização e para a variedade AL 30 no ensaio de avaliação do modelo. Nos ensaios, para todas as cultivares, as simulações do número de folhas foram consideradas excelentes.

Distribuição do sistema radicular de espécies vegetais cultivadas na entrelinha de Mangueiras.

A exploração agrícola contínua e intensiva dos solos do Semi-Árido brasileiro, com os cultivos irrigados, tem levado a sua degradação e, conseqüentemente, ameaçado a qualidade e a sustentabilidade do agronegócio da manga na região. Propondo práticas culturais para o manejo de solo, desenvolveu-se um estudo com espécies vegetais, semeadas na entrelinha da mangueira, com o objetivo de verificar a capacidade de adição de massa seca, desenvolvimento do sistema radicular e diminuição da resistência à penetração. O experimento foi conduzido no Campo Experimental de Bebedouro, da Embrapa Semi-Árido, em Petrolina - PE. Foram utilizadas onze espécies entre leguminosas e não leguminosas, semeadas no sistema de coquetéis vegetais em diferentes composições e proporções que constituíram cinco tratamentos. O delineamento foi em blocos completos casualizados, com cinco tratamentos e quatro repetições. Foram avaliadas fitomassa fresca e seca, distribuição do sistema radicular e a resistência à penetração. O coquetel vegetal composto somente por leguminosas, produziu a menor quantidade de fitomassa fresca e seca. Os coquetéis vegetais compostos por maiores quantidades de não leguminosas (gramíneas e oleaginosas) foram mais eficientes em reduzir a resistência à penetração, e apresentaram os maiores comprimento e área do sistema radicular.

Biomassa nas florestas de caatinga nas microrregiões do Seridó Oriental (RN) e Seridó Ocidental (PB).

A remoção parcial ou total da vegetação de caatinga provoca redução na produção de biomassa aérea afetando a cobertura dos solos e aumentando os riscos de degradação das terras do semiárido nordestino. O objetivo deste trabalho foi avaliar a biomassa aérea da caatinga arbustiva e arbórea das microrregiões do Seridó Oriental (RN) e Seridó Ocidental Paraibano. Foram utilizadas imagens do sensor Landsat ETM+, mosaicadas e realçadas utilizando-se o índice de vegetação da diferença normalizada (IVDN). Na estimativa da fitomassa foram utilizadas equações obtidas em trabalhos anteriores que relacionam a biomassa aérea da caatinga com o IVDN. A fitomassa aérea total foi estimada em 4,51 x 107 Mg, com uma média de 9 Mg ha-1. Esta média é extremamente baixa quando comparada aos valores encontrados por outro autores para outras áreas de caatinga. Cerca de 60% da área apresenta valor de produtividade de fitomassa aérea menor que 10 Mg ha-1 e 12% da área tem produtividade média inferior a 5 Mg ha-1. Observações de campo relacionadas à remoção do solo por erosão mostraram que essas áreas estiveram associadas a severos problemas de degradação.

Composição química de húmus de minhoca vermelha da california (Eisenia foetida).

Este trabalho tem como objetivo caracterizar a composição química do húmus de minhoca vermelha da califórnia (Eisenia foetida) produzido em casa de vegetação, tendo como substratos: esterco de curral curtido (ECC), composto de resíduo de madeira (CRM) e fitomassa triturada de capoeira (FTC). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com três repetições. Para a instalação, foram utilizadas 27 caixas de madeira medindo cada uma 0,6 m de comprimento por 0,5 m de largura e 0,3 m de altura. Em cada uma dessas caixas foram inoculadas 300 minhocas vermelhas da califórnia (Eisenia foetida). No húmus de minhoca produzido com esterco de curral curtido encontraram-se as maiores concentrações de N, P, K e Mg, matéria orgânica, carbono orgânico e húmus, enquanto que no produzido em CRM foram observadas as maiores concentrações de cálcio. O húmus de minhoca vermelha da califórnia (Eisenia foetida) produzido em esterco de curral curtido contem mais N, P, K e Mg do que o húmus com substratos de composto de resíduos de madeira e de fitomassa triturada de capoeira. O esterco de curral curtido é mais eficiente para a produção de húmus de minhoca do que os substratos resíduo de madeira e fitomassa de capoeira.

Produção de biomassa seca de progênies de cupuaçuzeiro submetidas à inundação.

Objetivou-se determinar o efeito do alagamento do solo na produção de massa seca de 16 progênies de cupuaçuzeiro visando, posteriormente, incorporá-las no programa de melhoramento genético da espécie. O experimento foi instalado em casa de vegetação da Embrapa Amazônia Oriental, Belém-PA, no período de março a setembro de 2015. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, arranjados em esquema fatorial 16x2 com quatro repetições e uma planta por unidade amostral. Os tratamentos foram 16 progênies de cupuaçuzeiro e dois regimes hídricos (alagado e controle). Após 45 dias de aplicação do alagamento foi avaliada a produção de biomassa seca das plantas. No geral, o tratamento alagado proporcionou as maiores médias para todas as variáveis analisadas. Para as variáveis biomassa seca foliar (BF) e biomassa seca radicular (BR) as progênies que mais se destacaram foram a 46 e 57, já para a biomassa seca caulinar (BC), biomassa seca parte aérea (BPA) e biomassa seca total (BT) os materiais mais promissores foram 32, 46, 57 e 215. Por outro lado, a progênie 48 não obteve bom comportamento. Diferença significativa na razão biomassa seca radicular por biomassa seca da parte aérea (BR/BPA) foi observada para as progênies 47, 56 e 64. Pela avaliação global, as progênies 46 e 57 foram as mais tolerantes ao alagamento. Os materiais 47, 48 e 56 mostram ser menos favoráveis a esse estresse. O padrão de crescimento das progênies 46 e 57 sugere boa plasticidade fenotípica, o que indica boa potencialidade para seleção.