The relationship between pasture degradation and soil properties in the Brazilian amazon: a case study

Pasture degradation is one of the greatest problems related to land use in the Amazon region, forcing farmers to open new forest areas. Many studies have identified the causes and the factors involved in this degradation process, in an attempt to reverse the situation. The purpose of this study was to examine the relationship between pasture degradation and some soil properties, to try to identify the most significant soil features in the degradation process. A cattle raising farm in the eastern Amazon region, with pastures of different ages and degrees of degradation, was used as the site for this study: a primary forest area, PN; three Guinea grass (Panicum maximum Jacq.) pastures in an increasingly degraded sequence-P1, P2 and P3; one Gamba grass (Andropogon gayanus Kunth) pasture following an extremely degraded Guinea grass pasture, P4. Aboveground phytomass data showed differences between the pastures, reflecting initially observed degradation levels. Grass biomass decreased sharply from P1 to P2 and disappeared at P3. Pasture recovery with Gamba grass at P4 was very successful, with grass biomass higher than P1 and weed biomass smaller than P2 and P3. Root biomass also decreased with pasture degradation. Soil bulk density increased with pasture decrease at the topsoil layer. Results from the soil chemical analysis showed that there were no signs of decrease in organic carbon and total nitrogen after the forest was transformed into pasture. In all pastures, degraded or not, the soil pH, the sum of bases and the saturation degree were higher than in the forest soil. The extractable phosphorus content, lower in forest soil, remained quite stable in pasture soils, but it could become a limiting factor for the maintenance of Guinea grass. Results indicated that pasture degradation does not seem to be directly related to the modification of the chemical features of soils. (C) 2004 Elsevier B.V. All rights reserved.

Crescimento e produção de gérbera fertirrigada com solução nutritiva

Este trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar as características de crescimento e produção de quatro cultivares de gérbera de vaso fertirrigadas com duas soluções nutritivas. O experimento foi realizado em casa-de-vegetação, durante o período de maio a julho de 2006, na UNESP-FCA em Botucatu-SP. O delineamento experimental foi de blocos casualizados e constituído em esquema fatorial 4x2, sendo 4 cultivares de gérbera (Cherry, Golden Yellow, Salmon Rose e Orange) e 2 soluções nutritivas. As plantas foram conduzidas em vasos com volume de 1,3 L, preenchidos com substrato composto de 70% de casca de pinus fina e 30% de terra de subsolo. Avaliou-se o número de folhas e diâmetro de planta semanalmente durante o ciclo da cultura; área foliar e fitomassa seca ao final dos períodos vegetativo e reprodutivo; tempo necessário para a produção, número de inflorescências, diâmetro das inflorescências e hastes e altura de planta, no ponto de comercialização. As cultivares responderam de maneira diferenciada quanto às características de crescimento, Salmon Rose e Cherry apresentaram maior formação de parte aérea; Golden Yellow e Orange foram mais compactas. No ponto de comercialização, somente altura, diâmetro de inflorescência e haste apresentaram variação entre as cultivares. As duas soluções nutritivas foram eficientes para a produção de plantas de qualidade.

Análise de crescimento de gérbera de vaso conduzida em diferentes substratos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Persistência de palhada e liberação de nutrientes do nabo forrageiro no plantio direto

A palhada das plantas de cobertura, mantida sobre o solo no plantio direto, representa uma reserva de nutrientes para cultivos subseqüentes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição e a liberação de macronutrientes de resíduos de nabo forrageiro. O experimento foi realizado no campo, durante o ano de 1998, no Município de Marechal Cândido Rondon, PR. O nabo forrageiro foi dessecado e manejado com rolo-faca 30 dias após a emergência. Avaliaram-se a persistência de palhada e a liberação de nutrientes dos resíduos aos 0, 13, 35 e 53 dias após o manejo. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com quatro repetições. O nabo forrageiro produziu, até o estádio de pré-florescimento, elevada quantidade de massa seca da parte aérea em cultivo de inverno (2.938 kg ha-1), acumulando 57,2, 15,3, 85,7, 37,4, 12,5 e 14,0 kg ha-1, respectivamente, de N, P, K, Ca, Mg e S. O manejo do nabo forrageiro no estádio de pré-florescimento apresenta rápida degradação da palhada, acarretando liberação de quantidades significativas de macronutrientes. Os nutrientes disponibilizados em maior quantidade e velocidade para a cultura subseqüente, são o K e o N. A maior velocidade de liberação de macronutrientes pelo nabo forrageiro ocorre no período compreendido entre 10 e 20 dias após o manejo da fitomassa.

Matéria e nutrientes da parte aérea de adubos verdes em cultivos exclusivo e consorciado

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

Substratos e regulador vegetal no enraizamento de estacas de pitaya

A pitaya é uma cactácea originária das florestas tropicais americanas que produz frutos exóticos bem apreciados e comercializados, principalmente no continente asiático. Contudo, ainda é uma espécie vegetal que demanda informações técnicas de cultivo nas áreas agrícolas brasileiras, motivando pesquisas em várias áreas do conhecimento. Objetivou-se avaliar diferentes substratos no enraizamento de cladódios imersos e não imersos no regulador de crescimento, ácido naftalenacético (ANA), na formação e desenvolvimento inicial de raízes em estacas de Hylocereus undatus, resultando em mudas mais vigorosas e de melhor qualidade. O experimento foi conduzido sob ripado no Departamento de Produção Vegetal - setor de Horticultura da Faculdade de Ciências Agronômicas no campus de Botucatu - UNESP. O delineamento experimental foi o inteiramente aleatorizado em esquema fatorial 4 x 2 (substratos x condições) com quatro repetições. Após 60 dias da instalação do experimento foram avaliados: massa fresca e seca da parte aérea, massa fresca e seca das raízes e o comprimento da maior raiz. O crescimento e desenvolvimento radicular inicial de mudas não são influenciados pelo regulador vegetal ANA. Os substratos com a presença de areia são os mais adequados para a formação de mudas vigorosas e de boa qualidade. A mistura areia + esterco bovino proporciona maior acúmulo de fitomassa no sistema radicular de pitaya (H. undatus).

Plantas de cobertura, manejo da palhada e produtividade da mamoneira no sistema plantio direto

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

Características químicas de solo e rendimento de fitomassa de adubos verdes e de grãos de milho, decorrente do cultivo consorciado

A adubação verde é uma das formas de aporte de matéria orgânica ao solo. O sistema de cultivo consorciado de culturas pode ser uma alternativa para aumentar a reciclagem de nutrientes e melhorar a produtividade. Para avaliar o sistema consorciado de adubos verdes com o milho, foram estudadas as características químicas do solo, a produção de matéria seca, a composição mineral de adubos verdes e o rendimento de grãos de milho, num experimento realizado em campo, entre 1995 e 1997, em solo classificado como Nitossolo Vermelho eutrófico. O milho foi semeado no espaçamento de 90 cm nas entrelinhas, perfazendo, aproximadamente, 50.000 plantas por hectare. Os tratamentos constaram de quatro espécies de adubos verdes: mucuna anã [Mucuna deeringiana (Bort.) Merr], guandu anão (Cajanus cajan L.), crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e feijão-de-porco (Canavalia ensiformis L.) e um tratamento-testemunha, sem cultivo consorciado. Essas espécies foram semeadas sem adubação, no meio da entrelinha, em duas épocas: simultânea ao milho e 30 dias após. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com quatro repetições. O feijão-de-porco apresentou maior produção de fitomassa e acúmulo de N, P, K, Ca, Mg e S. No primeiro ano de cultivo, o rendimento de grãos de milho não foi influenciado pelo cultivo consorciado com adubos verdes; no entanto, no segundo, a produção foi beneficiada pelo consórcio com feijão-de-porco.

Produção, decomposição e ciclagem de nutrientes em resíduos de crotalária e milheto, cultivados solteiros e consorciados

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de fitomassa e as taxas de decomposição e liberação de macronutrientes e de silício, nos resíduos vegetais de crotalária (Crotalaria juncea) e milheto (Pennisetum glaucum), em cultivo solteiro e consorciado. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial constituído por três tipos de cobertura vegetal - milheto, crotalária e consórcio entre as espécies - e seis épocas de coleta - 0, 18, 32, 46, 74 e 91 dias após o manejo (DAM). O milheto apresenta maior produção de matéria seca e acumula mais N, P, K, Mg, S, C e Si, enquanto a crotalária acumula maior quantidade de Ca. A fitomassa do milheto apresenta as maiores taxas de decomposição e de liberação de nutrientes. Essas taxas são mais intensas entre 0 e 18 DAM. Com o transcorrer do tempo, as relações C/N, C/P e C/S aumentam e a relação C/Si, bem como a taxa de decomposição da fitomassa, diminui. O potássio é o nutriente de liberação mais rápida, e o silício apresenta a menor taxa de liberação.

Balanço do nitrogênio da uréia (15N) no sistema solo-planta na implantação da semeadura direta na cultura do milho

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

Efeito de substratos e boro no enraizamento de estacas de pitaya

A pitaya é uma espécie vegetal trepadeira e frutífera, pertencente à família das cactáceas e que vem se destacando no mercado de frutas exóticas no Brasil. Objetivou-se avaliar diferentes substratos no enraizamento de cladódios com a base imersa e não-imersa em solução com ácido bórico, na formação e no desenvolvimento inicial de raízes, visando à obtenção de mudas mais vigorosas, de melhor qualidade e com maiores chances de sobrevivência. O experimento foi conduzido sob ripado no Departamento de Produção Vegetal, setor de Horticultura da Faculdade de Ciências Agronômicas no campus de Botucatu, UNESP, São Paulo. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 2 (substratos x boro), com quatro repetições. Após 60 dias da instalação do experimento foram avaliados: massa de matérias fresca e seca da parte aérea, massa de matérias fresca e seca das raízes e comprimento da maior raiz. O crescimento e desenvolvimento radicular inicial de estacas são influenciados pelo tipo de substrato e pelo uso do micronutriente boro. A mistura areia + esterco proporciona maior acúmulo de fitomassa na parte aérea e no sistema radicular de pitaya vermelha. Dentre os substratos trabalhados, o mais indicado para a produção de mudas mais vigorosas e de boa qualidade é o preparado à base de mistura de areia + esterco bovino curtido.

Persistência e liberação de macronutrientes e silício da fitomassa de crotalária em função da fragmentação

The persistence of straw, as well as the dynamics of nutrients release of it, are important aspects to consider in the choice of plants for composition of crop rotations in a no tillage system. Thus, the objective of this work was to evaluate the decomposition rate and macronutrients and silicon (Si) release from sunn hemp (Crotalaria juncea L.) phytomass, as a function of management, with and without fragmentation. A randomized blocks design, with four replications, in a factorial 2x6, constituted by two aboveground phytomass management after 75 days after emergence (with and without mechanical fragmentation) and six sampling times (0, 18, 32, 46, 74 and 91 days after management (DAM)), were evaluated the decomposition rate and nutrient release from sunn hemp biomass. The mechanical fragmentation of sunn hemp straw did not change the decomposition and macronutrients release. The maximum release rates occurred 0-18 DAM. Potassium is the most rapidly available nutrient, while the silicon is more slowly released to the ground. Over time there has been increasing Si content in the straw.

Influence of fertilizer on coumarin content and biomass production in Mikania glomerata sprengel

Mikania glomerata Sprengel leaf extracts have been used in cough syrup formulations due to the presence of active coumarin derivatives. Yields of such natural compounds in cultivated plants can be affected by several nutritional factors. To determine the effect of fertilization on biomass productivity, organ proportion and coumarin content, Mikania glomerata plants were submitted during one year to treatments with organic (humus or manure) and inorganic (different levels of nitrogen) fertilizers. Coumarin concentration was raised by organic fertilization, inorganic nutrients induced increased phytomass (stem and leaf) yield, however no fertilized plants showed enhanced leaf production.

Above- and below-ground biomass and carbon dynamics in Brazilian Cerrado wet grasslands

Questions: Grasslands are usually neglected as potential carbon stocks, partially due to the lack of studies on biomass and carbon dynamics in tropical grasslands. What is the importance of Brazilian tropical wet grasslands as carbon sinks? Does fire frequency and season affect biomass and carbon allocation in Brazilian wet grasslands? Location: Wet grasslands, tropical savanna, Jalapão, Tocantins, northern Brazil. Methods: We determined biomass above- and below-ground, estimated carbon stocks in biennially burned plots (B2) and plots excluded from fire for 4 yr (B4). Moreover, we determined biomass in both rainy and dry seasons. Samples were 0.25 m × 0.25 m × 0.2 m (eight samples per treatment, applying a nested design, total of 48 samples). The biomass was classified in above-ground graminoids, forbs and dead matter, and below-ground roots and other below-ground organs. We used ANOVA to compare variables between treatments and seasons. Results: More than 40% of the total biomass and carbon stocks were located below-ground, mostly in roots. A high proportion of dead biomass (B4) was found in the above-ground material, probably due to low decomposition rates and consequent accumulation over the years. Although these grasslands do not experience water stress, we found significant evidence of resource re-allocation from below-ground organs to the above-ground biomass in the rainy season. Conclusions: We found more dead biomass in the rainy season, probably due to low decomposition rates, which can increase fire risk in these grasslands during the following dry season. These tropical wet grasslands stored high amounts of carbon (621 to 716 g C.m-2), mostly in the roots. Thus, policymakers should consider tropical grasslands as potential carbon stocks, since they are one of the most threatened and unprotected ecosystems in Brazil. © 2012 International Association for Vegetation Science.

Mixing Eucalyptus and Acacia trees leads to fine root over-yielding and vertical segregation between species

The consequences of diversity on belowground processes are still poorly known in tropical forests. The distributions of very fine roots (diameter <1 mm) and fine roots (diameter <3 mm) were studied in a randomized block design close to the harvest age of fast-growing plantations. A replacement series was set up in Brazil with mono-specific Eucalyptus grandis (100E) and Acacia mangium (100A) stands and a mixture with the same stocking density and 50 % of each species (50A:50E). The total fine root (FR) biomass down to a depth of 2 m was about 27 % higher in 50A:50E than in 100A and 100E. Fine root over-yielding in 50A:50E resulted from a 72 % rise in E. grandis fine root biomass per tree relative to 100E, whereas A. mangium FR biomass per tree was 17 % lower than in 100A. Mixing A. mangium with E. grandis trees led to a drop in A. mangium FR biomass in the upper 50 cm of soil relative to 100A, partially balanced by a rise in deep soil layers. Our results highlight similarities in the effects of directional resources on leaf and FR distributions in the mixture, with A. mangium leaves below the E. grandis canopy and a low density of A. mangium fine roots in the resource-rich soil layers relative to monospecific stands. The vertical segregation of resource-absorbing organs did not lead to niche complementarity expected to increase the total biomass production. © 2012 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.