MORPHO-PHYSIOLOGICAL INDICES AND ECONOMIC PRODUCTIVITY OF JAMBU CULTIVARS INFLUENCED BY THE ORGANIC AND MINERAL FERTILIZERS

The jambu belongs to the family Asteraceae, tropical crop, nowadays, this plant has been considered as a promising vegetable crop, because to its pharmacological properties. Despite this novelty, the vegetable remains invisible in the statistics of production and market in the state of Para, Brazil. This research was carried out with the aim of comparing the economic productivity and phenological development by the morpho-physiological growth indexes of two cultivars of jambu organic manure and mineral fertilizers. The experiment was carried out at the Sao Manuel Experimental Farm (Sao Manuel-SP), which belongs to the Faculdade de Ciencias Agronomicas - UNESP, campus Botucatu. The experimental design was a factorial randomized blocks (2 x 2) with two fertilization (organic and mineral) and two cultivars (Jambuarana and Nazareth), with six replications, two fertilization (organic and mineral) and two cultivars (Jambuarana and Nazareth). The following characteristics were evaluated: Plant height (cm), Leaf area (cm(2)), Fresh mass (g), Dry mass (g), Leaf area index (LAI), Leaf area ratio (LAR), Specific leaf Area (SLA), Leaf Weight Ratio (LWR), Amount of water in the plant (QAPA) (g per plant set), Leaf specific weight (LSW) (g cm(-2) per plant set) and Economic productivity. All data were statistically analyzed by analysis of variance and the Tukey test (1%) for mean comparison, with the software SISVAR. In the conditions of this experiment was carried out, it was possible to verify that the cultivar Jamburana had not only a good agronomic development and economic productivity under organic fertilization but also the best morpho-physiological indexes, showing that this kind of fertilization increases the agronomic effectiveness of this cultivar.

The potential of organic fertilizers and water management to reduce N2O emissions in Mediterranean climate cropping systems. A review.

Environmental problems related to the use of synthetic fertilizers and to organic waste management have led to increased interest in the use of organic materials as an alternative source of nutrients for crops, but this is also associated with N2O emissions. There has been an increasing amount of research into the effects of using different types of fertilization on N2O emissions under Mediterranean climatic conditions, but the findings have sometimes been rather contradictory. Available information also suggests that water management could exert a high influence on N2O emissions. In this context, we have reviewed the current scientific knowledge, including an analysis of the effect of fertilizer type and water management on direct N2O emissions. A meta-analysis of compliant reviewed experiments revealed significantly lower N2O emissions for organic as opposed to synthetic fertilizers (23% reduction). When organic materials were segregated in solid and liquid, only solid organic fertilizer emissions were significantly lower than those of synthetic fertilizers (28% reduction in cumulative emissions). The EF is similar to the IPCC factor in conventionally irrigated systems (0.98% N2O-N N applied−1), but one order of magnitude lower in rainfed systems (0.08%). Drip irrigation produces intermediate emission levels (0.66%). Differences are driven by Mediterranean agro-climatic characteristics, which include low soil organic matter (SOM) content and a distinctive rainfall and temperature pattern. Interactions between environmental and management factors and the microbial processes involved in N2O emissions are discussed in detail. Indirect emissions have not been fully accounted for, but when organic fertilizers are applied at similar N rates to synthetic fertilizers, they generally make smaller contributions to the leached NO3− pool. The most promising practices for reducing N2O through organic fertilization include: (i) minimizing water applications; (ii) minimizing bare soil; (iii) improving waste management; and (iv) tightening N cycling through N immobilization. The mitigation potential may be limited by: (i) residual effect; (ii) the long-term effects of fertilizers on SOM; (iii) lower yield-scaled performance; and (iv) total N availability from organic sources. Knowledge gaps identified in the review included: (i) insufficient sampling periods; (ii) high background emissions; (iii) the need to provide N2O EF and yield-scaled EF; (iv) the need for more research on specific cropping systems; and (v) the need for full GHG balances. In conclusion, the available information suggests a potential of organic fertilizers and water-saving practices to mitigate N2O emissions under Mediterranean climatic conditions, although further research is needed before it can be regarded as fully proven, understood and developed.

Effects of organic fertilizers on the vegetative, nutritional, and productive parameters of blueberries ‘Corona’, ‘Legacy’, and ‘Liberty’

Organic farming does not allow using certain inputs, such as N, which differ in nutrient release rates and dynamics. To evaluate the effect of different organic fertilizers on the vegetative, nutritional, and productive parameters of blueberries ( Vaccinium corymbosum L.), a pot experiment was conducted in three consecutive seasons in a sandy soil of south-central Chile using ‘Corona’, ‘Legacy’ and ‘Liberty’. The following fertilizers were evaluated: compost (CM), Purely Grow (PG), Purely Lysine (PL), Fertil (F), blood meal (BM), lupine meal (LM), along with a control treatment without fertilization (C) and two conventional treatments with urea (CF) and sodium nitrate (S). Results indicate that vegetative growth and leaf N concentration prior to senescence were different among cultivars in the three evaluated seasons. The highest leaf N concentration was recorded in ‘Corona’ followed by ‘Legacy’ and ‘Liberty’ while levels tended to increase in the seasons. Quick-release N sources had greater effects on these parameters but with differences among cultivars. Fruit yield and weight were higher in ‘Corona’ followed by ‘Legacy’ and ‘Liberty’. Fruit yield was generally higher when using LM and F and showed no effect on fruit weight. Leaf chlorophyll content was higher in ‘Corona’ followed by ‘Legacy’ and ‘Liberty’, which increased when using CF, LM, BM, and PG. Finally, the organic fertilizer and blueberry cultivar that obtained the highest values for most of the evaluated parameters were LM and Corona, respectively.

Vermicompost reduces the invasiveness of the earthworm species Dichogaster bolaui compared to the use of compost in a degraded tropical soil in Northern Vietnam

In Northern Vietnam, organic fertilization programmes are being tested to restore soil fertility and reduce soil erosion. However, the amendment of organic matter in soil is also associated with the development of the invasive earthworm species Dichogaster bolaui. The objective of this study was to investigate the influence of organic matter amendment quality (compost vs. vermicompost) on D. bolaui. Our study confirmed D. bolaui development in organic patches in the field. However, we also observed that the flat-backed millipede Asiomorpha coarctata proliferated in these organic patches. Native to Asia, this millipede species is also considered as invasive in America. Both D. bolaui and A. coarctata more rapidly colonized compost than vermicompost patches. A laboratory experiment confirmed this trend and showed the limited development of D. bolaui in vermicompost. This is probably because of the decreased palatability of this substrate to soil fauna. In conclusion, any restoration practice that aims to increase the organic stocks in soils degraded by erosion should consider the quality of the organic amendment. In Northern Vietnam, vermicompost may be the preferred substrate for restoring soils while limiting the spread of D. bolaui. (C) 2014 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

不同轮作施肥对土壤有机氮分解特征的影响

在各长期轮作施肥系统中,耕层土壤矿化培养过程的pH及剖面矿化势的变化,说明了长期不同的轮作和施肥方式引起土壤有机氮数量和性质的变化。pH变化具有一共同特征,在0~4 周,各处理间差异显著;而后期变化趋势趋于一致,向微碱性环境发展。各处理的剖面矿化势的变化反映了有机氮可矿化数量的改变。小麦连作施肥和苜蓿连作施肥均说明施用有机肥对土壤有机氮水平有较好的提高作用。粮豆轮作3 a对土壤供氮能力的提高作用大于粮饲轮作4 a和裸地处理。

Molecular biodiversity of microbial communities in polluted soils and their role in soil phytoremediation

Les métaux lourds (ML) s’accumulent de plus en plus dans les sols à l’échelle mondiale, d’une part à cause des engrais minéraux et divers produits chimiques utilisés en agriculture intensive, et d’autre part à cause des activités industrielles. Toutes ces activités génèrent des déchets toxiques qui s’accumulent dans l’environnement. Les ML ne sont pas biodégradables et leur accumulation cause donc des problèmes de toxicité des sols et affecte la biodiversité des microorganismes qui y vivent. La fertilisation en azote (N) est une pratique courante en agriculture à grande échelle qui permet d’augmenter la fertilité des sols et la productivité des cultures. Cependant, son utilisation à long terme cause plusieurs effets néfastes pour l'environnement. Par exemple, elle augmente la quantité des ML dans les sols, les nappes phréatiques et les plantes. En outre, ces effets néfastes réduisent et changent considérablement la biodiversité des écosystèmes terrestres. La structure des communautés des champignons mycorhiziens à arbuscules (CMA) a été étudiée dans des sols contaminés par des ML issus de la fertilisation à long terme en N. Le rôle des différentes espèces de CMA dans l'absorption et la séquestration des ML a été aussi investigué. Dans une première expérience, la structure des communautés de CMA a été analysée à partir d’échantillons de sols de sites contaminés par des ML et de sites témoins non-contaminés. Nous avons constaté que la diversité des CMA indigènes a été plus faible dans les sols et les racines des plantes récoltées à partir de sites contaminés par rapport aux sites noncontaminés. Nous avons également constaté que la structure de la communauté d'AMF a été modifiée par la présence des ML dans les sols. Certains ribotypes des CMA ont été plus souvent associés aux sites contaminés, alors que d’autres ribotypes ont été associés aux sites non-contaminés. Cependant, certains ribotypes ont été observés aussi bien dans les sols pollués que non-pollués. Dans une deuxième expérience, les effets de la fertilisation organique et minérale (N) sur les différentes structures des communautés des CMA ont été étudiés. La variation de la structure de la communauté de CMA colonisant les racines a été analysée en fonction du type de fertilisation. Certains ribotypes de CMA étaient associés à la fertilisation organique et d'autres à la fertilisation minérale. En revanche, la fertilisation minérale a réduit le nombre de ribotypes de CMA alors que la fertilisation organique l’a augmenté. Dans cette expérience, j’ai démontré que le changement de structure des communautés de CMA colonisant des racines a eu un effet significatif sur la productivité des plantes. Dans une troisième expérience, le rôle de deux espèces de CMA (Glomus irregulare et G. mosseae) dans l'absorption du cadmium (Cd) par des plants de tournesol cultivés dans des sols amendés avec trois niveaux différents de Cd a été évalué. J’ai démontré que les deux espèces de CMA affectent différemment l’absorption ou la séquestration de ce ML par les plants de tournesol. Cette expérience a permis de mieux comprendre le rôle potentiel des CMA dans l'absorption des ML selon la concentration de cadmium dans le sol et les espèces de CMA. Mes recherches de doctorat démontrent donc que la fertilisation en N affecte la structure des communautés des CMA dans les racines et le sol. Le changement de structure de la communauté de CMA colonisant les racines affecte de manière significative la productivité des plantes. J’ai aussi démontré que, sous nos conditions expériemntales, l’espèce de CMA G. irregulare a été observée dans tous les sites (pollués et non-pollués), tandis que le G. mosseae n’a été observé en abondance que dans les sites contaminés. Par conséquent, j’ai étudié le rôle de ces deux espèces (G. irregulare et G. mosseae) dans l'absorption du Cd par le tournesol cultivé dans des sols amendés avec trois différents niveaux de Cd en serre. Les résultats indiquent que les espèces de CMA ont un potentiel différent pour atténuer la toxicité des ML dans les plantes hôtes, selon le niveau de concentration en Cd. En conclusion, mes travaux suggèrent que le G. irregulare est une espèce potentiellement importante pour la phytoextration du Cd, alors que le G. mosseae pourrait être une espèce appropriée pour phytostabilisation du Cd et du Zn.

Survey of Agricultural Practices and Alternatives to Pesticide Use to Conserve Water Resources in the Mojanda Watershed, Ecuador

Agriculture in the Mojanda Watershed is facing rainfall reductions caused by climate change. Reductions of water availability in the Watershed are also due to constant extension of the agricultural activities into the páramo ecosystem above 3000m a.s.l., with this ecosystem having immanently important functions in the local water balance. The application of pesticides threatens the quality of water and with less precipitation contaminations will further concentrate in the outflow. To analyze problems associated with agricultural practices in the area a questionnaire about agricultural practices (28) was conducted and fields (20) were surveyed for pests and diseases with a focus on potatoes (Solanum tuberosum L.), tree tomatoes (Solanum betaceum Cav.) and peas (Pisum sativum L.). Potatoes were infected to a low degree with Phytophthora infestans and according to the farmers the Andean potato weevil (Premnotrypes spec.) caused biggest losses. To combat the weevil the soils are disinfected with toxic Carbofuran (WHO Class 1B). Tree tomatoes showed symptoms of various fungal diseases. Most important was Fusarium solani causing the branches to rot and Anthracnosis (Colletotrichum gloeosporioides) causing the fruits to rot. Fungicide applications were correspondingly high. Peas were only minorly affected by Ascochyta blight (Mycosphaerella pinodes) and a root rot. Overall 19 active ingredients were applied of which fungicide Mancozeb (WHO class table 5) and insecticide Carbofuran (WHO Class 1B) were applied the most. Approved IPM methods are advised to reduce pesticide use. For tree tomatoes regular cutting of branches infected with F. solani and regular collection and disposal of infected fruits with Anthracnosis are advised. For potatoes plastic barriers around the fields prevent the Andean potato weevil from laying eggs thus reducing infestation with the larvae in the tubers. Local bioinsecticide “Biol” seems effective and without harm to the environment, although not used by many farmers. Organic fertilization promises to restore decreasing soil fertility, water holding capacity and reduce erosion. The here presented alternatives and strategies to reduce pesticide use pose an opportunity to preserve the water resources of the region.

Teores de licopeno e ácido ascórbico em morangos cv. Vila Nova produzidos em sistemas de cultivo orgânico e convencional

Na passagem para o século XX, a agricultura sofreu transformações no modelo de produção. Atualmente, a maior parte dos alimentos são produzidos no modelo da agricultura convencional baseada na utilização intensiva de insumos químicos e alta produtividade, em contraponto, a agricultura orgânica está alicerçada na independência de insumos externos e na qualidade dos alimentos. O morango (Fragaria x Ananassa Duch), reconhecido por suas vitaminas e compostos quimioprotetores, tais como o ácido ascórbico e licopeno, é uma cultura produzida tanto no sistema orgânico, quanto no convencional. Entretanto, não existem informações sobre os tipos de sistemas existentes dentro destas duas formas de fazer agricultura e nem dados sobre os conteúdos de ácido ascórbico e de licopeno. Os objetivos deste trabalho foram: tipificar os sistemas de cultivo praticados e identificar as características básicas da produção de morango em Porto Alegre; quantificar os indicadores nutricionais licopeno e ácido ascórbico em morangos cv. Vila Nova, oriundos de diferentes sistemas de cultivo e avaliar a possibilidade dessas substâncias servirem como descritores da qualidade biológica dos frutos produzidos nestas diferentes formas de fazer agricultura. Foram escolhidos cinco sistemas de produção de morangos no bairro Lami, Porto Alegre/RS, sendo duas propriedades orgânicas (OJ, OS) e três convencionais (CN, CP, CB) Para a tipificação foi usada à observação participativa com registro dos dados sobre a intensidade dos componentes de cultivo (manejos, adubação, controle fitossanitário, técnicas de irrigação) e sócio-econômicos. Para medir os teores de licopeno e ácido ascórbico foram cultivados morangos cv. Vila Nova, os quais foram colhidos maduros e analisados. Dentro do sistema convencional existe uma intensidade variada na utilização de insumos. No sistema orgânico um foi tipificado como agroecológico e outro como em final de transição para o orgânico. Os sistemas convencionais têm alta demanda por produtos externos, principalmente em relação à adubação (adubos minerais de alta solubilidade), irrigação (mangueiras, etc) e controle fitossanitário (produtos químicos de síntese) e os sistemas orgânicos apresentam uma baixa dependência externa em relação ao controle fitossanitários, irrigação e manejo. Eles apresentaram dependência de adubos orgânico de origem animal. Os resultados demonstraram que o conteúdo de licopeno variou de 0,033 a 0,063 mg/100g de peso fresco e que ele não foi eficiente como descritor da qualidade hortícola de morangos cultivados em sistemas orgânicos e convencionais. O conteúdo de ácido ascórbico foi de 30,05 a 69,39 mg/100g de peso fresco. Esta vitamina não discrimina diferenças entre os sistemas, e não pode ser considerada como um descritor de qualidade biológica de morangos cultivados em sistemas orgânicos e convencionais.

Modificações na produtividade e nas características físicas e químicas da madeira de Eucalyptus grandis causadas pela adubação com lodo de esgoto tratado

O Eucalyptus grandis é uma das espécies mais cultivadas no Brasil devido à sua produtividade e qualidade da madeira. Avaliaram-se o efeito da aplicação de lodo de esgoto tratado (0 a 40 t ha-1 base seca) e uma dose de adubo mineral nos atributos físicos e químicos da madeira de Eucalyptus grandis de árvores com cinco anos de idade, no Município de Itatinga, São Paulo, Brasil. O tipo de solo foi caracterizado como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico (argila = 120 g kg-1 na camada de 0-20 cm) e o clima, como mesotérmico úmido (Cwa), segundo a classificação de Köeppen. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com seis tratamentos e quatro repetições. O diâmetro à altura do peito (DAP), a altura das árvores e o volume de madeira foram obtidos em todas as parcelas de oito árvores com DAP na classe de maior freqüência. As caracterizações físicas e químicas da madeira foram realizadas de acordo com as normas da ABTCP, TAPPI e ABNT. O lodo de esgoto diminuiu a densidade básica da madeira, mas não afetou os teores de celulose, lignina, extrativos e o poder calorífico da madeira. O decréscimo de densidade da madeira pela adubação com lodo de esgoto foi compensado pela maior produtividade de madeira.

Crescimento, produtividade e qualidade de raízes de rabanete cultivadas sob diferentes fontes e doses de adubos orgânicos

Avaliou-se o efeito da aplicação de doses de húmus de minhoca e de esterco bovino no crescimento de rabanete (Raphanus sativus L.), cultivar Crimson Giant, de agosto a setembro de 2002. Fez-se semeadura direta do rabanete com desbaste nove dias após, para adequar ao espaçamento de 0,20 x 0,08 m. Utilizou-se delineamento de blocos ao acaso, com sete tratamentos (15; 30 e 45 t ha-1 de húmus de minhoca e esterco bovino curtido, além do controle sem adição de fertilizante), em três repetições. Houve maior acúmulo de massa seca nas folhas em relação aos demais órgãos da planta, com acúmulo contínuo até os 13 dias após a semeadura, com posterior redução, quando ocorreu o desenvolvimento da raiz. As doses e fontes de adubos orgânicos aplicados pouco influenciaram no crescimento e nas produtividades total e comercial de raízes. O húmus de minhoca apresentou a menor porcentagem de raízes rachadas e isoporizadas nas doses de 9,2 e 20,4 t ha-1, respectivamente. A dose de esterco bovino, de 21,3 t ha-1 promoveu a maior porcentagem de raízes rachadas e a de 45 t ha-1 proporcionou redução em relação à de 15 t ha-1.

Mineralização de carbono e de nitrogênio provenientes de composto de lixo urbano em argissolo

Estudos da mineralização do C e do N em solos que receberam aplicação de composto de lixo urbano são importantes para avaliar o comportamento desse resíduo no solo e dar subsídios para definir as doses adequadas às culturas, com vistas em atender à necessidade de N das plantas. Foram realizados dois experimentos em condições de laboratório com o objetivo de avaliar a mineralização de C e de N em um Argissolo textura média adubado com composto de lixo urbano. No primeiro experimento, utilizou-se delineamento inteiramente ao acaso, com cinco tratamentos e três repetições, com os tratamentos constituídos de cinco doses de composto de lixo urbano, equivalentes a 0, 30, 60, 90 e 120 t ha-1. No segundo experimento, empregou-se esquema fatorial, com delineamento inteiramente ao acaso e três repetições, combinando as mesmas cinco doses de composto de lixo urbano utilizadas no primeiro experimento e 11 tempos de incubação (0, 7, 14, 28, 42, 56, 70, 84, 98, 112 e 126 dias). Os maiores aumentos de N-NO3- no solo foram obtidos até os 42 dias de incubação, independentemente da dose de composto de lixo aplicada, percebendo-se, a partir dos 70 dias, tendência de estabilização. A fração de mineralização de C-orgânico em C-CO2 menor do que 2 % em 168 dias indica que o composto de lixo urbano é material que contribui para aumentar os estoques de matéria orgânica do solo. Na ausência de adubação nitrogenada complementar, a fração de mineralização de N-orgânico de 12 % em 126 dias evidencia que o composto de lixo urbano apresenta potencial fertilizante de liberação lenta de N para as plantas.

Alterações nos atributos de fertilidade em solo adubado com composto de lixo urbano

O composto de lixo urbano é um adubo orgânico que vem sendo, com bastante freqüência, utilizado em áreas de produção de hortaliças. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do composto de lixo urbano na fertilidade do solo, na produção de alface e no acúmulo de nutrientes nas plantas. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em colunas de PVC, em delineamento em blocos ao acaso, com cinco tratamentos, doses de 0; 30; 60; 90 e 120 t ha-1 de composto de lixo urbano e oito repetições. As colunas receberam solo das profundidades de 0-20 (tratado com composto de lixo), 20-40 e 40-60 cm de um Argissolo, textura média, e uma muda de alface. Ao final do cultivo, colunas de quatro repetições de cada tratamento foram desmontadas e, nas demais colunas, fez-se um segundo cultivo de alface. A incorporação de composto de lixo urbano na profundidade de 0-20 cm melhorou a fertilidade do solo da própria camada em que foi aplicado e da camada de 20-40 cm, mas não alterou as características da camada de 40-60 cm. A adubação com composto de lixo urbano propiciou aumento do pH e dos teores de MO, P, K, Ca e Mg do solo, na camada de 0-20 cm, e de pH e Ca, na profundidade de 20-40 cm. A melhora da fertilidade do solo com a aplicação de composto de lixo urbano acarretou aumento de produção de alface e provocou maior acúmulo de P, K e Ca nas plantas.

Variáveis biométricas da cana-de-açúcar fertilizada com resíduos orgânico e industrial e irrigada com água servida e potável

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento do feijoeiro sob o uso de biofertilizante e adubação mineral

A produção intensiva de alimentos exige manejo adequado do solo para garantir a produtividade e a sustentabilidade ambiental. Uma das alternativas é a utilização de resíduos orgânicos no desenvolvimento das culturas, diminuindo a dependência de adubos minerais. Com o objetivo de avaliar o desenvolvimento da cultura de feijão (Phaseolus vulgaris L.), utilizando biofertilizante e adubação mineral, conduziu-se o experimento com seis tratamentos dispostos ao acaso, em esquema fatorial, em quatro blocos, com parcelas de 8,0 x 5,0 m. Os tratamentos sob solo cultivado com a cultura de feijão caracterizaram-se como: com e sem biofertilizante (CB e SB, respectivamente) e para a adubação mineral foram utilizadas a dose recomendada no plantio, ½ dose de adubação e sem adubação mineral (AM, 1/2AM, SAM). Adotaram-se práticas culturais convencionais para o preparo inicial do solo, e em seguida foi efetuada a aplicação de biofertilizante de origem bovina na dosagem de 100 m³ ha-1, com antecedência de três meses da semeadura. Foram avaliados os parâmetros massa da matéria seca acumulada na parte aérea da planta, área foliar e produtividade da cultura. Os resultados mostraram semelhanças entre as características analisadas, obtendo-se melhor desenvolvimento à cultura que recebeu biofertilizante.

Produtividade de melância em diferentes níveis de adubação química e orgânica

The experiment aimed to evaluate the effect of different levels of chemical and organic fertilization on watermelon (Crimson Sweet variety) yield. The experimental design was in randomized blocks, factorial scheme 5 x 4 (5 doses of chemical fertilizer 4-30-16 and 4 levels of organic fertilizer: cattle manure). Four replicates and 10 plants per plot were used. The levels of chemical fertilization tested were: 0, 150, 300, 450 and 600 g per hole. In relation to the organic fertilization 0, 3, 6 and 9 L of cattle manure per hole were used. There was a positive linear correlation among all variables evaluated. Only length and diameter of fruit in the doses 0, 3 and 6 L per hole shows interaction between chemical and organic fertilizers. The highest yield (22.989 kg(-1)) was reached with 450 g per hole of 4-30-16. The watermelon yield increase was limited by nitrogen and phosphorus application when cultivated only with chemical fertilizer and cattle manure, respectively.