Soil nitrous oxide emissions in long-term cover crops-based rotations under subtropical climate

It has been shown that cover crops can enhance soil nitrous oxide (N(2)O) emissions, but the magnitude of increase depends on the quantity and quality of the crop residues. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of long-term (19 and 21 years) no-till maize crop rotations including grass [black oat (Avena strigosa Schreb)] and legume cover crops [vetch (Vigna sativa L), cowpea (Vigna unguiculata L. Walp), pigeon pea (Cajanus cajan L. Millsp.) and lablab (Dolichos lablab)] on annual soil N(2)O emissions in a subtropical Acrisol in Southern Brazil. Greater soil N(2)O emissions were observed in the first 45 days after the cover crop residue management in all crop rotations, varying from -20.2 +/- 1.9 to 163.9 +/- 24.3 mu g N m(-2) h(-1). Legume-based crop rotations had the largest cumulative emissions in this period, which were directly related to the quantity of N (r(2) = 0.60, p = 0.13)and inversely related to the lignin:N ratio(r(2) = 0.89,p = 0.01) of the cover crop residues. After this period, the mean fluxes were smaller and were closely related to the total soil N stocks (r(2) = 0.96, p = 0.002). The annual soil N(2)O emission represented 0.39-0.75% of the total N added by the legume cover crops. Management-control led soil variables such as mineral N (NO(3)(-) and NH(4)(+)) and dissolved organic C influenced more the N(2)O fluxes than environmental-related variables as water-filled pore space and air and soil temperature. Consequently, the synchronization between N mineralization and N uptake by plants seems to be the main challenge to reduce N(2)O emissions while maintaining the environmental and agronomic services provided by legume cover crops in agricultural systems. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Host suitability of oats for Pratylenchus brachyurus

Host suitability of oats for Pratylenchus brachyurus Black oat (Avena strigosa), white oat (A. sativa) and Algerian oat (A. byzantina) are extensively cultivated in the south of Brazil for grain, forage, hay and silage production, or as cover crop in no-tillage and crop-pasture integration systems. In both systems, the genotypes of oat used as cover crop must be nonhosts or poor hosts of damaging nematodes for summer cash crops. Taking into account the relevance of Pratylenchus brachyurus as a pathogen for many cash crops in Brazil, two experiments were carried out in a glasshouse in order to evaluate the host suitability of selected oat cultivars to this nematode. The initial population inoculated (Pi) were 92 specimens/plot in experiment 1, and 270 in experiment 2. At the end of experimental periods (86 days after inoculation in experiment 1 and 67 days in experiment 2), the final population (Pf) of P. brachyurus was estimated and the reproductive factor (RF = Pf/Pi) was calculated. The results demonstrated that black oat (RF = 0.04-1.03) is more valuable than Algerian oat (RF = 2.63-2.88) or white oat (RF = 1.37-1.93) for the management of P. brachyurus.

Carbon and Nitrogen Dynamics in an Oxisol as Affected by Liming and Crop Residues under No-Till

The short-term effects of surface lime application and black oat (Avena strigosa Schreb.) residues, with or without N fertilization, were evaluated in a long-term no-till (NT) system on a sandy clay loam, a kaolinitic, thermic Typic Hapludox from the state of Parana, Brazil. The main plot treatments were: control and dolomitic lime applied on soil surface at 8 Mg ha(-1). Three treatments with crop residues were evaluated on the subplots: (i) fallow, (ii) black oat residues, and (iii) black oat residues aft er N fertilization at 180 kg ha(-1). Black oat dry biomass was not affected by the treatments during 3 yr. Surface liming increased soil pH, microbial biomass, microbial activity, and bacterial/fungal ratio at the soil surface (0-5 cm), resulting in increased amino acid turnover, water-soluble humic substances formation, and N mineralization and nitrification. While the application of black oat did increase the soil pH, overall it had much less effect on soil biological processes and C and N pools than did lime. We concluded that black oat cannot replace the need for lime to optimize crop production in these tropical NT systems. In the long term, however, black oat should aid in the amelioration of acidity and replenishment of soil organic C pools and should help reduce erosion. Overall, this study suggests that overapplication of inorganic fertilizer N may occur in some tropical NT systems. Further experiments are required in NT systems to investigate the use of slow-release N fertilizers in combination with lime and black oat as a mechanism to reduce acidification and promote sustainability.

Espécies vegetais para cobertura do solo: influência sobre plantas daninhas e a produtividade do algodoeiro em sistema plantio direto

Este trabalho objetivou avaliar a produção, a persistência e os efeitos de coberturas vegetais sobre as plantas daninhas e a produtividade do algodoeiro em sistema plantio direto. Os tratamentos consistiram das espécies de cobertura: milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), Brachiaria ruziziensis Germain & Evrard, sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench), capim-pé-de-galinha (Eleusine coracana L. Gaerth), Crotalaria juncea L., Crotalaria spectabilis Roth, aveia-preta (Avena strigosa Schreb.), nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), P. glaucum + C. juncea, P. glaucum + C. spectabilis, B. ruziziensis + C. juncea, B. ruziziensis + C. spectabilis, S. bicolor + C. juncea, S. bicolor + C. spectabilis, E. coracana + C. juncea, E. coracana + C. spectabilis, A. strigosa + R. sativus, P. glaucum + R. sativus e pousio. As espécies foram semeadas no final do verão, após a colheita de soja, e o algodoeiro BRS 269-Buriti, nove meses após. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições. As espécies B. ruziziensis, B. ruziziensis + C. juncea, B. ruziziensis + C. spectabilis e P. glaucum + R. sativus produziram mais de 6,8 t ha-1 de biomassa seca. A palhada produzida pela B. ruziziensis garantiu boa cobertura do solo durante o ciclo do algodoeiro. A biomassa seca de B. ruziziensis, B. ruziziensis + C. juncea e B. ruziziensis + C. spectabilis reduziu a infestação de plantas daninhas até a época de semeadura do algodão e durante os estádios iniciais de seu desenvolvimento. Palhas de R. sativus e A. strigosa, solteiras e consorciadas, interferiram negativamente na produtividade do algodoeiro.

Participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate

Com o objetivo de avaliar diferentes aspectos da participação do nitrogênio na indução de injúrias foliares e na eficácia do herbicida glyphosate, foram desenvolvidos três experimentos, sendo dois em casa de vegetação, com as espécies Avena strigosa e Ipomoea triloba + Sorghum halepense, e um em campo, com Brachiaria decumbens. Avaliou-se a aplicação de glyphosate combinado com ureia (U), com sulfato de amônio (SA) e com U+AS, além de fertilização prévia do solo com nitrogênio e pulverização de caldas concentradas com até 20% de N. A pulverização de caldas concentradas com até 20% de N não dessecou adequadamente as espécies A. strigosa e B. decumbens, provocando danos máximos de cerca de 30%. A utilização de solução de SA ou de U+SA como veículo de pulverização do glyphosate elevou o controle de I. triloba. As soluções nitrogenadas aceleraram a atividade do glyphosate para dessecação de S. halepense, porém, sem diferenças visíveis aos 28 dias após aplicação. A escolha da dose adequada de glyphosate (1.800 g ha-1) para dessecação de B. decumbens foi fundamental para obtenção de elevado controle, sendo que a única alternativa que elevou a eficácia da menor dose do produto foi a fertilização prévia do solo com 150 kg ha-1 de SA.

Soybean growth and yield after single tillage and species mixture of cover plants

The use of cover crops is important for the agricultural crop and soil management in order to improve the system and, consequently, to increase yield. Therefore, the present study analyzed the effect of crop residues of black oat (Avena strigosa Schreb.) (BO) and a cocktail (CO) of BO, forage turnip (Raphanus sativus L.) (FT) and common vetch (Vicia sativa L.) (V) on the emergence speed index (ESI), seedling emergence speed (SES) plant height and soybean yield in different intervals between cover crop desiccation with glyphosate 480 (3 L ha-1) and BRS 232 cultivar sowing. Plots of 5 x 2.5 m with 1 m of border received four treatments with BO cover crops and four with CO as well as a control for each cover crop, at random, with five replications. The plots were desiccated in intervals of 1, 10, 20 and 30 days before soybean seeding. The harvest was manual while yield was adjusted to 13% of moisture content. The experimental design was completely randomized with splitplots and means compared by the Scott and Knott test at 5% of significance. The results showed that CO of cover crops can be recommended for soybean to obtain a more vigorous seedling emergence, from 10 days after cover crop desiccation.

Teste de condutividade elétrica para avaliação do potencial fisiológico de sementes de aveia preta

As empresas têm buscado aprimorar, cada vez mais, o controle interno de qualidade das sementes produzidas. Métodos que avaliem com maior rapidez o vigor da semente, como o teste de condutividade elétrica, são ferramentas úteis na tomada de decisão sobre o destino dos lotes. Objetivou-se, nesta pesquisa, avaliar o teste de condutividade elétrica para estimar o vigor de sementes de aveia preta, visando a estabelecer uma metodologia eficiente para a sua execução. Para isso, foram utilizados quatro lotes de aveia preta, cultivar IAPAR 61 (Ibiporã), sendo estudados: a) quantidade de sementes: 50 e 100 sementes com casca; b) volumes de embebição: 50, 75 e 100 mL de água deionizada; c) períodos de embebição: 4, 8, 16 e 20 horas, mantida fixa a temperatura do germinador em 20 °C. Paralelamente, foi realizada a determinação do teor de água das sementes e a condução dos testes de germinação e de emergência de plântulas em campo. Os dados obtidos foram analisados de acordo com delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O teste de condutividade elétrica para sementes de aveia preta pode ser realizado mediante o uso de 100 sementes com casca, embebidas em 100 mL de água deionizada, a 20 °C, por 16 ou 20 horas.

Desempenho da mistura de aveia preta e azevém em função da adubação orgânica e mineral

Maximizar a eficiência dos sistemas de produção existentes, reduzindo a entrada de insumos externos e dos custos de produção é a lógica da agropecuária moderna. Baseado nisso, objetivou-se, com este trabalho, avaliar a influência das adubações orgânica e mineral no desenvolvimento e produção de massa seca (MS) do consórcio de aveia preta (Avena strigosa Schreb.) com azevém (Lolium multiflorum Lam.). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, com os seguintes tratamentos: sem adubação; adubação mineral; adubação organomineral (50% mineral e 50% orgânica) e adubação orgânica. O experimento foi instalado em 15 de maio e conduzido até 28 de setembro de 2010. Foram realizadas três avaliações nesse período, por meio de cortes, para estimar a produção de MS e, semanalmente, verificaram-se o número de folhas, de afilhos e o comprimento da parte aérea das plantas de cada espécie. O efeito dos tratamentos sobre as variáveis número de afilhos, número de folhas e comprimento da parte aérea apresentou significância apenas nas primeiras avaliações. A produção de MS da cultura da aveia preta foi maior no primeiro corte, decaindo posteriormente, em função do ciclo precoce da espécie. O azevém teve elevada produção somente no último período, em função da característica de seu ciclo. Somando-se a MS obtida nos três períodos, concluiu-se que o dejeto de produção leiteira proporciona produção semelhante à favorecida pela adubação mineral. O mesmo comportamento foi observado para as características morfogênicas avaliadas, diferindo da testemunha.

Infestation and natural parasitism of aphids in single and mixed pastures of black oats and ryegrass

Some species of aphids are major pests on cereal crops and grass pastures. Usually these pests are not adequately controlled in pasture lands that become sources of aphid infestations to cereal crops. The dynamics of aphids and the incidence of natural enemies are less known in pasture systems than in cereal fields. The objective of this work was to assess the aphid infestation and natural aphid parasitism in different pasture composition. Three hypotheses were tested: 1- the aphid species composition in pastures may vary according to the cereal species in the field; 2- the mixture of two plant species can modify the amount and diversity of aphids; 3- the plant species composition of pasture fields influences the parasitism of aphids. Empirical data were obtained from three Poaceae fields: black oats (Avena strigosa L.), ryegrass (Lolium multiflorum L.), and a mixed field of black oats and ryegrass. The most abundant aphid species was Rhopalosiphum padi followed by Sitobion avenae. Plant species composition increases the amount and the parasitism rates of aphids. The mixture of heavily infested black oats with a poorly infested ryegrass resulted in reduction of aphid infestation in comparison with heavily-infested single plant species field. This is possible because the conditions are favorable for the development of parasitoid populations. Aphidius colemani was the main parasitoid found in these areas.

Resposta da aveia-preta à adubação nitrogenada em semeadura direta sobre pastagens nativas

O efeito da adubação nitrogenada, aplicada em cobertura, na produção de matéria seca de aveia preta (Avena strigosa Schreb), estabelecida por meio de semeadura direta em campo nativo, sem dessecação por herbicidas, em solo pertencente à unidade de mapeamento Passo Fundo (Latossolo Vermelho-Escuro distrófico), foi estudado em três experimentos. O experimento 1 foi desenvolvido em 1994, com a finalidade de avaliar o efeito de doses de nitrogênio (0, 20, 40, 80, 160 e 320 kg ha-1 de N), cada uma aplicada em três parcelas (1/3 aos 30 dias da emergência de plantas, 1/3 após o primeiro corte e 1/3 após o segundo corte). O experimento 2 foi realizado em 1996, com o objetivo de estudar o efeito de diferentes combinações entre doses e épocas de aplicação de N antes do primeiro corte ou pastoreio. O experimento 3 foi instalado em 1996, com o propósito de estudar o efeito da adubação nitrogenada aplicada aos 27 dias da emergência, após o primeiro corte e após o segundo corte, nas doses de 0, 40, 80 e 160 kg ha-1 de N. Os tratamentos efetuados após o primeiro corte foram precedidos da aplicação de 40 kg ha-1 de N aos 27 dias, e os tratamentos realizados após o segundo corte foram precedidos da aplicação de 40 kg ha-1 de N aos 27 dias + 40 kg ha-1 de N após o primeiro corte. Nos três experimentos, usou-se delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os resultados evidenciaram forte limitação de N para a introdução de aveia-preta em semeadura direta sobre pastagens naturais, justificando economicamente a sua aplicação, em doses superiores às recomendadas para essa forrageira no sistema convencional de cultivo. O parcelamento da dose de N antes do primeiro corte não aumentou a eficiência da adubação nitrogenada para a produção de forragem de aveia-preta, cultivada em semeadura direta sobre pastagens nativas. Observou-se efeito residual de N, aplicado em cobertura, especialmente sobre o rendimento de matéria seca do corte posterior ao corte de avaliação do efeito imediato de N.

Plantas de cobertura de solo antecedendo o milho e seu efeito sobre o carbono orgânico do solo, sob plantio direto

Em condições naturais, o solo encontra-se num estado estável no ambiente, mas o manejo inadequado causa degradação, principalmente da fração orgânica, comprometendo a sustentabilidade de sistemas agrícolas. Este estudo baseou-se num experimento que vem sendo realizado há seis anos em um Podzólico Vermelho-Amarelo (Hapludalf), localizado em área experimental do Departamento de Solos/UFSM, e teve como objetivo avaliar o efeito de sucessões de cultura sobre a dinâmica do carbono. Utilizaram-se as sucessões de cultura ervilhaca comum (vicia sativa)/milho, tremoço azul (Lupinus angustifolius)/milho, ervilha forrageira (Pisum arvense)/milho, aveia preta (Avena strigosa )/milho e pousio invernal/milho, associadas a duas doses de N aplicado no milho (0 e 80 kg ha-1). O solo foi manejado em plantio direto e foram feitas avaliações dos teores de C das plantas de cobertura e dos resíduos vegetais superficiais e do solo, em três profundidades. Os resultados evidenciaram que os sistemas de culturas, sob plantio direto há seis anos, promoveram acúmulos significativos de carbono orgânico apenas na camada mais superficial do solo (0-2,5 cm). A sucessão tremoço azul/milho destacou-se pela capacidade de promover acúmulo de carbono orgânico no solo. A quantidade de carbono orgânico acumulado no solo depende fundamentalmente da quantidade de massa seca produzida pelos sistemas de culturas.

Infiltração de água em um podzólico vermelho-escuro sob dois métodos de preparo, usando chuva simulada com duas intensidades

Realizou-se no campo, num Podzólico Vermelho-Escuro, um experimento, para estudar a taxa de infiltração, tempos de empoçamento e início de escoamento superficial de água, sob preparo convencional e plantio direto, usando chuva simulada de intensidades médias constantes de 63,0 e 87,0 mm h-1. Foi usado um microssimulador de chuvas com bicos Veejet 80-100 e 80-150, sendo a área de observação para os testes de infiltração de 0,82 m². O modelo de Smith foi empregado para descrever o processo de infiltração. Foram usadas parcelas subdivididas com quatro repetições, cultivadas com aveia (Avena strigosa) e soja (Glycine max). Os tempos de empoçamento e de início de escoamento diminuíram com o aumento da intensidade de chuva. Considerando os tipos de preparos, os tempos foram menores no plantio direto. A infiltração acumulada e a taxa constante de infiltração foram maiores no plantio direto. Neste preparo, não houve diferença na taxa constante para as duas intensidades; para o preparo convencional, a taxa foi menor sob a chuva de maior intensidade. O parâmetro b do modelo teve pequena variação e a taxa constante de infiltração foi superestimada.

Infiltração de água e perdas de água e solo por erosão influenciadas por diferentes métodos de melhoramento da pastagem nativa gaúcha

A paralisação do crescimento da pastagem nativa no período do inverno na região Sul do Brasil tem incentivado técnicas de melhoramento das pastagens. Com o objetivo de estudar a infiltração de água no solo e as perdas de solo e água por erosão influenciadas por métodos de melhoramento da pastagem nativa, realizou-se um estudo em área da Estação Experimental Agronômica da UFRGS, no município de Eldorado do Sul (RS), em um Podzólico Vermelho-Amarelo submetido ao uso prolongado com pastagem nativa, no qual se fez a introdução de uma mistura das espécies hibernais: aveia preta (Avena strigosa ), azevém (Lolium multiflorum ) e trevo vesiculoso (Trifolium vesiculosum). O delineamento experimental foi completamente casualizado e com cinco tratamentos que diferiram quanto à maneira de introdução das novas espécies: testemunha (a lanço), gradagem, plantio direto, convencional e subsolagem. As parcelas tinham a dimensão de 3,5 x 11,0 m e uma declividade aproximada de 0,107 m m-1. Aplicaram-se chuvas simuladas de 64 mm h-1, durante 75 min, em três épocas: (a) aos 55 dias do preparo do solo e semeadura, logo após o primeiro pastejo, (b) aos 125 dias do preparo do solo e semeadura, e (c) logo após o segundo pastejo, aos 175 dias do preparo do solo e semeadura. Entre as chuvas simuladas, realizou-se um pastejo por dois dias. A subsolagem apresentou a maior taxa constante de infiltração e a menor taxa constante de enxurrada. As perdas de solo foram pequenas nas três épocas avaliadas. As maiores perdas de água ocorreram na testemunha e as menores na subsolagem, indicando ter sido este último tratamento efetivo em quebrar camadas compactadas subsuperficiais.

Avaliação da disponibilidade do nitrogênio do solo estimada por métodos químicos

Com o objetivo de avaliar a disponibilidade de nitrogênio do solo para a aveia e o milho, realizou-se um experimento em microparcelas com vinte solos do Rio Grande do Sul. As microparcelas foram constituídas por recipientes com 20 L de solo, com drenagem livre, mantidas em céu aberto e com irrigação quando necessária. Foi determinado o N absorvido por plantas de aveia preta (Avena strigosa ) e por três cultivos sucessivos de milho (Zea mays ). Foram determinados, inicialmente, os teores de N-total e de matéria orgânica dos solos. Antes de cada cultivo, foram também determinados os teores extraíveis de N por KMnO4 0,05 mol L-1, tampão fosfato-borato e por KCl 2 mol L-1 às temperaturas de 100 e 95°C, durante 4 e 16 horas, respectivamente. O N do solo extraído por KCl 2 mol L-1 a 95°C por 16 h apresentou os maiores coeficientes de correlação com o somatório do N acumulado pelas plantas nos quatro cultivos. Os coeficientes de correlação entre o N extraído por todos os métodos químicos e o N acumulado pelas plantas aumentaram com a correção da acidez do solo a pH 6,0.

Sucessões de culturas com plantas de cobertura e milho em plantio direto e sua influência sobre o nitrogênio no solo

Em condições naturais, o solo encontra-se em equilíbrio, mas o manejo inadequado causa degradação, principalmente da fração orgânica, comprometendo a sustentabilidade de sistemas agrícolas. Este trabalho, realizado num experimento de seis anos em Argissolo Vermelho-Amarelo (Hapludalf), localizado na área experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (RS), teve como objetivo avaliar a influência de cinco sucessões de culturas no nitrogênio do solo, sob plantio direto. Foram implantadas as sucessões de culturas ervilhaca comum (Vicia sativa )/milho (Zea mays), tremoço azul (Lupinus angustifolius)/milho, ervilha forrageira (Pisum arvense)/milho, aveia-preta (Avena strigosa)/milho e pousio/milho, associadas a duas doses de N aplicadas no milho (0 e 80 kg ha-1). O solo foi manejado em plantio direto e foram feitas avaliações dos teores de N das plantas de cobertura e dos resíduos vegetais superficiais, bem como do nitrogênio do solo (total, mineral e orgânico), em três profundidades (0-2,5; 2,5-7,5 e 7,5-17,5 cm). As avaliações das plantas de cobertura de solo no inverno foram realizadas nas subparcelas sem aplicação de N mineral. Os resultados mostraram que a introdução de plantas de cobertura de solo, sob plantio direto, durante seis anos, promoveu acúmulos significativos de nitrogênio mineral, orgânico e total no solo e apresentaram diferenças entre as sucessões de culturas, apenas na camada de 0-2,5 cm. A sucessão tremoço azul/milho destacou-se pela capacidade de promover acréscimos de nitrogênio no solo.