Elevated CO(2) increases photosynthesis, biomass and productivity, and modifies gene expression in sugarcane

Because of the economical relevance of sugarcane and its high potential as a source of biofuel, it is important to understand how this crop will respond to the foreseen increase in atmospheric [CO(2)]. The effects of increased [CO(2)] on photosynthesis, development and carbohydrate metabolism were studied in sugarcane (Saccharum ssp.). Plants were grown at ambient (similar to 370 ppm) and elevated (similar to 720 ppm) [CO(2)] during 50 weeks in open-top chambers. The plants grown under elevated CO(2) showed, at the end of such period, an increase of about 30% in photosynthesis and 17% in height, and accumulated 40% more biomass in comparison with the plants grown at ambient [CO(2)]. These plants also had lower stomatal conductance and transpiration rates (-37 and -32%, respectively), and higher water-use efficiency (c.a. 62%). cDNA microarray analyses revealed a differential expression of 35 genes on the leaves (14 repressed and 22 induced) by elevated CO(2). The latter are mainly related to photosynthesis and development. Industrial productivity analysis showed an increase of about 29% in sucrose content. These data suggest that sugarcane crops increase productivity in higher [CO(2)], and that this might be related, as previously observed for maize and sorghum, to transient drought stress.

Doses e parcelamento de nitrogênio em alface

A alface é a hortaliça folhosa mais consumida no mundo. É uma rica fonte de vitaminas e sais minerais que está presente no cardápio diário de grande parte da população brasileira. O nitrogênio é o nutriente mais importante para a produção de alface. O excesso ou falta desse nutriente acarretam queda na produção e problemas de qualidade nutritiva, por excesso de nitrato. A dose recomendada de nitrogênio varia muito entre autores e órgãos oficiais. Uma parte do nitrogênio aplicado ao solo é perdida por lixiviação, contaminando os mananciais de água. Devido a isso é recomendada a sua aplicação em diversas etapas, cujo número também é variável nas recomendações. Este trabalho teve por objetivo determinar qual a dose de nitrogênio e seu modo de aplicação que proporcionam a maior produção, sem comprometer a qualidade da alface do tipo “lisa”, nas condições de clima e solo do município de Eldorado do Sul, região da Grande Porto Alegre, RS. Foram realizados dois estudos, um testando doses crescentes de nitrogênio sob a forma de uréia e o outro testando o parcelamento em diversas épocas do cultivo. Foram avaliados a produção de matéria fresca e seca, os teores de nitrogênio, amônio e nitrato no tecido seco, a extração e a eficiência do uso do fertilizante. Os resultados revelam que a dose de 200 kgha-1 foi a que proporcionou maior rendimento da cultura e que a dose de 400 kgha-1 diminui a produção. A extração de nitrogênio foi da ordem de 35,7 kgha-1 e os teores de nitrogênio, amônio e nitrato foram respectivamente de 2,45%; 651,7 mg.kg-1 e 153,6 mg.kg-1. O teor de nitrato na alface foi muito menor do que o considerado prejudicial a saúde humana. A eficiência do uso do fertilizante foi de 12,06% quando aplicado 200 kgha-1 de N em 3 épocas. A eficiência do uso do adubo foi aumentada em 26,35% com o parcelamento em 4 doses iguais de 50 kg ha-1, aplicadas no plantio e aos 15, 30 e 45 dias após, sem alterar a qualidade visual e nutricional da alface.

Integração de características de planta, de dossel e de solo para maior eficiência da adubação nitrogenada em cobertura em milho

O milho é um das culturas mais exigentes em nitrogênio (N). A sua aplicação na dose e época correta pode aumentar a sua eficiência de uso, diminuindo custos e danos ambientais. Foram estudadas características de planta, de dossel e de solo, como indicadores da disponibilidade de N no sistema solo-planta para predição da necessidade deste nutriente em cobertura em milho. Foram conduzidos cinco experimentos a campo e dois em casa de vegetação, nas estações de crescimento de 2002/03 e 2003/04, na Estação Experimental Agronômica e na Faculdade de Agronomia da UFRGS, em Eldorado do Sul e em Porto Alegre-RS, Brasil, respectivamente, e dois experimentos a campo no ano de 2004 no Estern Cereal and Oilseed Research Center, em Ottawa-Ontário, Canadá. Foram avaliadas, em diferentes locais e situações de manejo, características de planta, de dossel e de solo, citando-se: teores de nitrato, amônio e N mineral no solo e na folha; massa seca e área foliar da folha e da planta, teor e acúmulo de N na folha e na planta; teor relativo de clorofila na folha, medido pelo clorofilômetro, reflectância do dossel, medido por dois tipos de radiômetros e fluorescência da folha, medida pelo fluorômetro. Além disso, foram avaliados o rendimento de grãos e seus componentes e parâmetros de eficiência técnica e econômica de uso de N. Dentre as características de planta, o teor relativo de clorofila na folha, e dentre os de solo, o teor de nitrato no solo, destacaram-se entre os demais avaliados. Foram determinados níveis críticos e doses ótimas de N, bem como estabelecidas curvas de calibração para dois níveis de manejo com base nestas características para monitoramento da lavoura. No que diz respeito às características de dossel estudadas, a reflectância apresentou melhores resultados que a fluorescência como indicador do nível de N no sistema solo-planta. Os estudos realizados mostraram que dentre as caracteríticas avaliadas, atualmente, o teor relativo de clorofila na folha tem o maior potencial para auxiliar na determinação da época mais adequada para aplicação de N em cobertura em milho.

Manejo da irrigação na cultura do feijoeiro em sistemas plantio direto e convencional

O manejo inadequado do solo e da água é limitante à produtividade do feijoeiro irrigado. O objetivo deste trabalho foi avaliar dois métodos de manejo da irrigação, um via solo (tensiometria) e outro via clima (tanque Classe A), conjugados com os sistemas plantio direto e convencional de manejo do solo com a cultura do feijoeiro de inverno, no segundo ano de plantio direto, em Jaboticabal - SP. Foi medido o potencial mátrico do solo e estimada a variação diária do armazenamento de água no solo, na camada de 0 a 0,40 m de profundidade, e avaliados os componentes de produtividade, além de determinadas a evapotranspiração real média e a eficiência média de uso de água pela cultura. O sistema de preparo convencional do solo com manejo de irrigação pelo tanque Classe A proporcionou maior produtividade de grãos, evapotranspiração média e eficiência de uso de água pela cultura, seguido pelo plantio direto com manejo de irrigação por tensiometria e por tanque Classe A. O sistema plantio direto foi menos suscetível às variações hídricas no solo decorrentes dos manejos de irrigação empregados do que o sistema de preparo convencional, resultando em menor variação na produtividade de grãos.

Test of a microlysimeter for measurement of soil evaporation

A quantificação da evaporação do solo é requerida em estudos de balanço hídrico de culturas e em aplicações que visam a aumentar a eficiência do uso da água pelos cultivos. O objetivo deste trabalho foi testar um modelo de microlisímetro (ML) para medir a evaporação do solo em condições irrigada e não irrigada. Os MLs foram construídos utilizando tubos de PVC rígido, medindo 100 mm de diâmetro interno, 150 mm de profundidade e 2,5 mm de espessura da parede. Quatro MLs foram assentados sobre a superfície de dois lisímetros de pesagem de alta precisão conduzidos com solo nu, previamente instalados no Iapar, em Londrina-PR. Os lisímetros tinham dimensões de 1,4 m de largura, 1,9 m de comprimento e 1,3 m de profundidade, e estavam sendo conduzidos com e sem irrigação. A evaporação medida nos MLs (E ML) foi comparada com a medida nos lisímetros (E L), durante quatro períodos do ano. As diferenças entre E ML e E L foram mínimas para condições de baixa e elevada demanda atmosférica, e também para condições de solo irrigado ou não irrigado, indicado que o modelo de ML testado neste trabalho é adequado para medir a evaporação do solo.

Economic analysis of the intercropping of lettuce and tomato in different seasons under protected cultivation

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Nutrição de micronutrientes em mudas de goiabeira em resposta ao uso de soluções nutritivas

The objective of this study was to evaluate the effect of different nutrient solutions oil the development and concentration of micronutrients ill guava cuttings. Two cultivars - Paluma and Seculo XXI - and four nutritional solutions were evaluated, using a factorial scheme (2x4) with three repetitions. At 90 days of hydroponic culture, dry mass and micronutrient nutrition in the cuttings were evaluated. The Paluma guava cuttings displayed greater development and nutritional requirements for boron, iron and manganese, as compared to cultivar Seculo M. The studied nutrient solutions did not affect accumulation, absorption or use efficiency of micronutrients in guava cuttings, except for copper and zinc, regardless of cultivar.

Produção de milho em plantio direto com adubação nitrogenada e cobertura do solo na pré-safra

A utilização de plantas de cobertura de solo em pré-safra é uma alternativa para fornecer nitrogênio (N) ao milho e viabilizar o sistema plantio direto nas Regiões Sudeste, Centro-Oeste, Norte e Nordeste, com inverno seco. Este estudo teve o objetivo de avaliar o efeito de doses de N e de espécies de plantas de cobertura, cultivadas em pré-safra, no fornecimento de N e na produtividade de milho em plantio direto. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e quatro repetições. O estudo foi desenvolvido de 2000 a 2003. Os tratamentos principais foram constituídos de quatro sistemas de uso e manejo: milho em plantio direto após crotalária (PDcrot); milho em plantio direto após braquiária no primeiro ano e lablab nos dois últimos (PDlab); milho em plantio direto após milheto (PDmil); milho em plantio convencional após pousio (PC); e os secundários de três doses de N em cobertura para o milho (0, 60 e 120 kg ha-1). Foram avaliados, no milho, massa da matéria seca da parte aérea, produtividade de grãos, N acumulado e eficiência de utilização do N. A maior eficiência de utilização do N pelas plantas de milho ocorreu nos sistemas de plantio direto e crotalária em pré-safra e plantio convencional após pousio, que não diferiu entre os dois sistemas e foram superiores à dos sistemas de plantio direto em que foram utilizados lablab e milheto em pré-safra, que também não diferiram entre si. A máxima produtividade de grãos de milho foi de 7.259; 7.234; 6.723 e 6.461 kg ha-1, nas doses de N de 97,1; 120,0; 87,8 e 96,1 kg ha-1 nos sistemas plantio direto e crotalária, plantio convencional, plantio direto e lablab, e plantio direto e milheto em pré-safra, respectivamente (média dos três anos). No cultivo de milho em sistema de plantio direto a utilização de crotalária proporcionou maior produtividade em relação ao milheto e lablab em pré-safra.

Gas exchange rates, plant height, yield components, and productivity of upland rice as affected by plant regulators

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

The nitrogen sufficiency index underlying estimates of nitrogen fertilization requirements of common bean

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Produção de forragem, características estruturais e eficiência de utilização do nitrogênio em forrageiras tropicais sob adubação nitrogenada

This study aimed to evaluate the effects of increasing doses of nitrogen on the morphogenesis, structural and productive grass Panicum maximum cvs. Mombaca and Tanzania, and Brachiaria sp. Mulato. The experiment was conducted under field conditions. The experimental design was randomized blocks in a 3x4 factorial design with three forages (Panicum maximum cvs. Tanzania and Mombaca and Brachiaria sp. cv. Mulato), four N rates (0, 40, 80 and 160 kg ha(-1)) with three replications. Were evaluated the following parameters: fresh matter production (FMP), dry matter production (DMP), plant height, percentage of dry matter, leaves per tiller, dry matter accumulation rate (DMAR) and nitrogen use efficiency (NUE). Grasses Mombasa and Tanzania showed similar results, and both were superior to Mulato grass for the production of fresh and dry matter. The three species responded to nitrogen application, with an increase in FMP, DMP, DMAR, height and number of tillers. The maximum efficiency in use of N was obtained with a dose of 120 kg ha(-1).

Phosphorus and potassium balance in soil under crop rotation and fertilization

The use of crop rotation and manure application can provide sustainability for an agricultural production system by improving soil quality and increasing nutrient use efficiency. This study aimed to evaluate the effect of mineral, organic and mineral+organic fertilization on grain yield and on soil phosphorus and potassium balance, in two crop systems under no-till, with and without rotation of cover crops. The experiment was carried out from 2006 to 2008 on a clayey Rhodic Hapludox in Marechal Candido Rondon, Parana State, Brazil. The cropping sequence in the rotation system involving cover crops was black oat + hairy vetch + forage turnip/corn/pigeon pea/wheat/mucuna + brachiaria + sunn hemp, and in the succession system was wheat/corn/wheat/soybean. Organic and mineral+organic fertilizations consisted of the application of solely manure and manure combined with mineral fertilizer, respectively. Soil P and K balances were calculated after the second year of the experiment, up to a depth of 0.40 m. First year corn yields were higher in the crop succession system accompanied by mineral fertilization. In the second year, wheat and soybean yield did not vary between crop systems and nutrient sources, demonstrating the residual effect of crop rotation and manure use. Crop rotation with cover crops resulted in an increase in soil K levels by promoting the recycling of this nutrient in the soil. In both crop systems, the application of mineral and organic fertilizers - either in isolation or in combination - resulted in a negative soil P and K balance in the short term. This represents a threat to the sustainability of the agricultural production system in the long term, due to the depletion of soil nutrient reserves.

Effect of nitrogen supply on growth and photosynthesis of sunflower plants grown in the greenhouse

The effects of nitrogen availability on growth and photosynthesis were followed in plants of sunflower (Helianthus annuus L., var. CATISSOL-01) grown in the greenhouse under natural photoperiod. The sunflower plants were grown in vermiculite under two contrasting nitrogen supply, with nitrogen supplied as ammonium nitrate. Higher nitrogen concentration resulted in higher shoot dry matter production per plant and the effect was apparent from 29 days after sowing (DAS). The difference in dry matter production was mainly attributed to the effect of nitrogen on leaf production and on individual leaf dry matter. The specific leaf weight (SLW) was not affected by the nitrogen supply. The photosynthetic CO2 assimilation (A) of the target leaves was remarkably improved by high nitrogen nutrition. However, irrespective of nitrogen supply, the decline in photosynthetic CO2 assimilation occurred before the end of leaf growth. Although nitrogen did not change significantly stomatal conductance (gs), high-N grown plants had lower intercellular CO2 concentration (C-i) when compared with low-N grown plants. Transpiration rate (E) was increased in high-N grown plants only at the beginning of leaf growth. However, this not resulted in lower intrinsic water use efficiency (WUE). (C) 2004 Elsevier B.V.. All rights reserved.

Matéria seca e absorção de nutrientes em função do espaçamento e da densidade de semeadura em arroz de terra alta

Foi instalado um experimento em condições de campo, em um Latossolo Vermelho escuro, epi-eutrófico, textura argilosa, em Selvíria-MS, com arroz de sequeiro cv. IAC 201, estudando-se três espaçamentos entre fileiras (30, 40 e 50 cm) e três densidades de semeadura (100, 150 e 200 sementes viáveis/m2). Foram avaliadas a produção de matéria seca da parte aérea no momento do florescimento e determinados os teores e quantidades de N, P, K, Ca, Mg e S absorvidos, assim como a eficiência de utilização de nutrientes. A redução do espaçamento entre fileiras aumentou a produção de matéria seca da parte aérea e a quantidade de nutrientes absorvidos. A variação da densidade de semeadura não afetou os parâmetros estudados. A redução do espaçamento entre fileiras proporcionou maior eficiência de utilização do Ca e diminuiu a do N e Mg. Os teores de nutrientes na matéria seca da parte aérea não foram afetados pela variação do espaçamento entre fileiras.

Teor de clorofila e produtividade do feijoeiro em razão da adubação nitrogenada

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)