Sustainable vegetable crop supply problem

We consider an agricultural production problem, in which one must meet a known demand of crops while respecting ecologically-based production constraints. The problem is twofold: in order to meet the demand, one must determine the division of the available heterogeneous arable areas in plots and, for each plot, obtain an appropriate crop rotation schedule. Rotation plans must respect ecologically-based constraints such as the interdiction of certain crop successions, and the regular insertion of fallows and green manures. We propose a linear formulation for this problem, in which each variable is associated with a crop rotation schedule. The model may include a large number of variables and it is, therefore, solved by means of a column-generation approach. We also discuss some extensions to the model, in order to incorporate additional characteristics found in field conditions. A set of computational tests using instances based on real-world data confirms the efficacy of the proposed methodology. (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

Relações planta-animal num sistema de integração lavoura-pecuária

Este trabalho buscou estudar um sistema de integração lavoura-pecuária com diferentes alturas de pastos, no período de inverno, e seus reflexos sobre a dinâmica da pastagem e o desempenho animal. O experimento foi conduzido em uma pastagem de aveia + azevém manejada sob diferentes intensidades de pastejo. O delineamento experimental foi de blocos ao acaso com quatro tratamentos (10, 20, 30 e 40 cm de altura de manejo) e três repetições. Utilizaramse terneiros de corte de cruzamento industrial com idade e peso médio inicial de 10 meses e 210 kg, respectivamente. O método de pastejo foi contínuo com lotação variável. A adubação de base foi de 400 kg/ha de superfosfato simples e de 90 kg/ha de N em cobertura. As alturas do pasto afetaram a massa de forragem (MF), onde para cada cm de aumento na altura acima de 10 cm, houve incremento na matéria seca da pastagem em cerca de 86 kg/ha de MS. O aumento no ganho médio diário (GMD) foi condicionado pelo incremento na qualidade e/ou na quantidade de forragem disponível, e o modelo de resposta do GMD em relação às alturas do pasto, resultou em valores de 0,73 e 1,14 kg/animal/dia nos tratamentos de maior e menor GMD, respectivamente, que foram de 10 cm e 30 cm de altura. No rendimento de carcaça não houve diferença (P>0,05) entre os tratamentos, uma vez que todos os valores ficaram em torno de 51%. Quanto ao peso de carcaça quente e fria, peso de costilhar, escore de condição corporal e grau de acabamento, observou-se comportamento muito similar à evolução do ganho médio diário dos animais.

Viabilidade do confinamento de bovinos com feno de resíduos culturais de soja no sistema triângulo

O presente estudo buscou analisar a viabilidade econômica, agronômica e ambiental de um sistema que está em execução em uma propriedade no norte do estado de Goiás. Esse sistema, denominado Sistema Triângulo, vai de encontro com a Integração Lavoura-Pecuária e busca formas alternativas para o uso dos restos culturais (fardos) de soja fornecendo esse material como volumoso para o gado no sistema de confinamento. Para o estudo da viabilidade, foram usadas as informações da própria fazenda num estudo de caso. Para tal, realizou-se uma revisão quanto à adoção de sistema de produção na área agrícola, quanto às interações dos macronutrientes que seriam retirados das áreas por intermédio dos fardos, o papel da matéria orgânica quanto à sustentabilidade do sistema, o cenário atual dos confinamentos no Brasil e os custos que compõem e determinam a lucratividade dessa atividade. Por ser um estudo de caráter incremental, a viabilidade econômica ficou focada à redução dos custos alimentares. Foram utilizadas informações produzidas pela Fazenda Triângulo que é produtora de soja desde 2002. Sendo assim, foi possível acompanhar a evolução dos teores de macronutrientes (nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre) e do carbono em uma área total de 351 ha. Os resultados mostraram uma estabilidade nos níveis dos macroelementos após o início da retirada dos restos culturais mas, apresentou-se inconclusivo no caso do carbono. Foi estimada também a exportação dos macronutrientes por intermédio da retirada dos fardos das áreas de soja. Levantada a composição química dos fardos, foram estabelecidos seis cenários de reposição via adubação específica e esses custos foram acrescidos de custos de processamento dos fardos e o custo dos outros componentes da dieta no confinamento. Calculado o valor presente líquido para cada um dos cenários e comparando com a alternativa tradicional de dieta de confinamento, onde se usa a silagem de milho como 100% do volumoso, mostrou-se uma redução de até 5,02% nos custos alimentares. Com as práticas agronômicas da produção de soja vigentes hoje, recomenda-se a adoção do Sistema Triângulo com a ressalva de uma necessidade de maiores estudos quando seu impacto nos teores de carbono orgânico no solo.

Crescimento e nutrição mineral de capim-braquiária

Brachiaria decumbens, vulgarmente conhecida por capim-braquiária, é considerada uma importante planta daninha, muito agressiva e de difícil controle em áreas onde foi introduzida como forrageira e posteriormente tornou-se lavoura. Com o objetivo de estudar a produção de massa seca, a distribuição e o acúmulo de macronutrientes em plantas de capim-braquiária, foi conduzido o presente trabalho em casa de vegetação. As plantas foram cultivadas em vasos preenchidos com areia de rio lavada e peneiradas e irrigadas diariamente com solução nutritiva completa de Hoagland & Arnon a 50% da concentração original. A primeira avaliação foi realizada aos 20 dias após a emergência (DAE), e as seguintes, em intervalos de 14 dias. Foi determinada a massa seca das diferentes partes da planta. O material foi moído e analisado quanto aos teores de macronutrientes. Os resultados indicaram que a planta apresentou crescimento durante toda a fase experimental. O maior acúmulo ocorreu aos 160 DAE, sendo de 38,27 g planta-1 de massa seca. Aos 160 DAE, cerca de 37,37% da massa seca estava alocada nas raízes, 37,54% nos colmos + bainhas e 25,09% nas folhas. O acúmulo total dos macronutrientes foi crescente até os 146 dias após a emergência. Aos 76 DAE (período de maior competição dessa espécie com a maioria das culturas anuais), uma planta de capim-braquiária acumulou 1,32 grama de massa seca; 40,8 mg de K; 18,2 mg de N; 6,3 mg de Ca; 5,2 mg de Mg; 2,68 mg de P; e 2,4 mg de S.

The effects of the coexistence of weed communities on table beet yield during early crop development

Objetivando avaliar efeitos de períodos de infestação inicial na comunidade infestante e na produtividade da beterraba em sistema de semeadura direta e transplantio, conduziu-se um experimento em delineamento de blocos casualizados, esquema fatorial 2 x 13. Métodos de semeadura direta e transplante de mudas foram avaliados dentro de 13 períodos semanais crescentes de infestação. Importância relativa, densidade e matéria seca acumulada pelas plantas daninhas foram analisadas por regressão não-linear, assim como produtividade e estande da cultura de beterraba, que foram submetidos à análise de variância. Amaranthus viridis, Coronopus didymus, Cyperus rotundus, Digitaria nuda, Galinsoga parviflora e Nicandra physaloides foram as plantas daninhas mais importantes, destacando-se C. didymus. O acúmulo de matéria seca das plantas daninhas foi maior na cultura em semeadura direta, embora a densidade de plantas daninhas tenha sido mais alta em sistema de transplantio. A produtividade da beterraba transplantada foi maior que a da semeadura direta no tratamento livre de plantas daninhas. A convivência das plantas daninhas com a cultura pode permanecer por quatro e sete semanas depois da semeadura/transplantio, respectivamente, antes de reduzir a produtividade. A cultura em sistema de semeadura direta foi mais susceptível à interferência das plantas daninhas que a cultura sob sistema de transplantio.

Half-sib progenies evaluation in velvet grass

O capim-lanudo (Holcus lanatus L.) possui grande potencial de utilização como pastagem de inverno nas regiões subtropicais, devido a seu bom estabelecimento, persistência, produção, resistência ao frio, palatabilidade e capacidade de afilhamento. O objetivo deste trabalho foi estimar a variabilidade genética e a herdabilidade de caracteres agronômicos e identificar progênies superiores. Foram avaliadas 60 progênies de meios-irmãos, para altura (NH) e diâmetro da planta na fase vegetativa, duração do ciclo vegetativo (ciclo), altura final (FH) e número de afilhos. Houve diferença entre progênies para todos os caracteres. As estimativas de herdabilidade foram de 38%, 32%, 92%, 57% e 64% para NH, diâmetro, ciclo, FH e afilhos, respectivamente. O maior ganho genético estimado foi de 30,77 % para o número de afilhos. Existe variabilidade para todos os caracteres e são esperados ganhos na seleção entre progênies.

Geostatistical analysis of the spatial distribution of Rotylenchulus reniformis on cotton cultivated under crop rotation

The spatial distribution of Rotylenchulus reniformis on cotton cultivated in crop rotation with sorghum-peanut-velvetbean was studied using geostatistics. The experimental field, which had been continuously cropped with cotton for 20 years, comprised two 32 x 48 m-grids, each divided in sixty-four 4 x 6 in sampling plots. For all crops, 300 cm(3) soil samples were taken at the center of each plot at crop germination (Pi) and again at harvest (Pf), from which the numbers of nematodes were determined. The results revealed that the spatial distribution of R. reniformis was highly aggregated and with the aid of geostatistical techniques the nematode intensities were mapped and the risk areas accurately identified. Consequently, geostatistics is here considered a useful tool for planning nematode control strategies, particularly in precision agriculture.

Analysis of the Priestley-Taylor alpha parameter for a bean crop

This work deals with the Priestley-Taylor model for evapotranspiration in different grown stages of a bean crop. Priestley and Taylor derived a practical Formulation for energy partitioning between the sensible and latent heat fluxes through the a parameter. Bowen ratio energy balance (BREB) was carried out for daily sensible and latent heat flux estimations in three different crop stages. Mean daily values of Priestley-Taylor a parameter were determined for eleven days during the crop cycle. Diurnal variation patterns of a are presented for the growing, flowering and graining periods. The mean values of 1.13 +/- 0.33, 1.26 +/- 0.74, 1.22 +/- 0.55 were obtained for a day in the growing, in the flowering and for graining periods, respectively. Eleven days values of a are shown and gave a mean value of 1.23 +/- 0.10 which agree on the reported literature.

Validation of the Deardorff model for estimating energy balance components for a sugarcane crop

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

Spatial analysis of the distribution of Spodoptera frugiperda (J.E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae) and losses in maize crop productivity using geostatistics

A lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda (J.E. Smith), é uma das principais pragas do milho nas Américas. O estudo de sua distribuição espacial é fundamental para a utilização de estratégias de controle, otimização de técnicas de amostragens, determinação de danos econômicos e incorporação de um programa de agricultura de precisão. em uma área cultivada com milho foram realizadas amostragens com intervalo semanal, correspondendo ao estádio vegetativo que compreende desde a germinação até o pendoamento. Foram amostradas 10 plantas ao acaso por parcela, no total de 2000 plantas em cada amostragem. A produtividade foi obtida através da colheita de todas as parcelas que eram pesadas separadamente no campo e em cada parcela foram coletadas 15 espigas aleatoriamente para estimar o comprimento e o diâmetro médio. As análises espaciais, utilizando geoestatística, mostraram que o modelo esférico apresentou o melhor ajuste às lagartas pequenas. À medida que as lagartas foram se desenvolvendo sua distribuição foi tornando aleatória, representada por um modelo ajustado por uma reta, não tendo sido detectado nenhum tipo de dependência espacial nos pontos de amostragem. A produtividade e o diâmetro e comprimento da espiga foram descritos por modelos esféricos, indicando uma variabilidade espacial nos parâmetros de produtividade na área cultivada. A geoestatística mostrou-se promissora para a aplicação de métodos precisos no controle integrado de pragas.

Soil CO2 emission as related to incorporation of sugarcane crop residues and aggregate breaking after rotary tiller

O preparo do solo é um dos processos que aceleram a decomposição da matéria orgânica, transferindo carbono para atmosfera, principalmente na forma de CO2. Neste trabalho, investigou-se o efeito do preparo com enxada rotativa sobre as emissões de CO2 do solo durante 02 semanas após o preparo do solo, incluindo-se a presença de resíduos vegetais sobre a superfície. As emissões foram avaliadas por 15 dias após preparo em 3 parcelas: 1) sem preparo e sem palha superficial (SPs); 2) preparo com enxada rotativa sem a presença de palha na superfície (ERs), e 3) preparo com enxada rotativa com a presença de palha superficial (ERc). As emissões provenientes da ERc foram superiores às demais (0,777 g CO2 m-2 h-1), sendo as menores emissões registradas na parcela SPs (0,414 g CO2 m-2 h-1). As emissões totais indicaram que a diferença de C-CO2 emitida à atmosfera corresponde a 3% do total de carbono adicional presente na palha, na parcela ERc, quando comparado à parcela ERs. O aumento da emissão da parcela SPs para ERs foi acompanhado de uma modificação na distribuição do tamanho de agregados, especialmente aqueles com diâmetro médio inferior a 2 mm. O aumento da emissão da parcela ERs para ERc esteve relacionado a uma diminuição da massa de palha na superfície, com fragmentação e incorporação da mesma no interior do solo. Quando se analisa a correlação linear entre emissão de CO2 versus temperatura e umidade do solo, somente a emissão da ERc foi significativamente correlacionada (p<0,05) à umidade do solo.

Influence of irrigation on wheat crop

O uso da irrigação na triticultura tem aumentado significativamente nos últimos anos no Brasil. Neste trabalho, objetivou-se avaliar a influência da irrigação na produtividade, na qualidade tecnológica da farinha e no sistema radicular do trigo. em experimento de campo no IAPAR, em Londrina, Paraná, a cultivar IPR 118 foi cultivada sob irrigação por aspersão convencional (Tratamento Irrigado) e sem irrigação (Tratamento Sequeiro). A produtividade foi determinada, colhendo-se três amostras de 25 m² por tratamento. Nestas mesmas amostras, procedeu-se à análise da qualidade tecnológica da farinha, sendo avaliada, entre outros parâmetros, a força de glúten (W). A avaliação do sistema radicular foi realizada após a colheita, no perfil de 0 a 45 cm de profundidade do solo, amostrando-se oito plantas em cada tratamento. O método da parede do perfil foi utilizado para determinar o número de raízes (NR) e o método do monólito para determinar a massa seca de raízes (MSR). A irrigação aumentou em três vezes a produtividade do trigo, porém diminuiu o W na farinha. Ainda assim, o valor de W encontrado no Tratamento Irrigado (249 10-4 J) foi suficiente para manter a classificação do trigo como tipo-pão, a mesma para o qual a cultivar IPR 118 é classificada. Os valores medidos de NR e a MSR foram iguais ou maiores no Tratamento Sequeiro.

Consorciação de braquiárias com milho outonal em plantio direto sob pivô central

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

Operational parameters of soybean seeding in santa fe system

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