Eficiencia de implantación de la secuencia anual trigo - soja, mediante los sistemas de siembra directa y con labranza previa

p.181-186

Response of farmland biodiversity to the introduction of bioenergy crops: effects of local factors and surrounding landscape context

The recent growth in bioenergy crop cultivation, stimulated by the need to implement measures to reduce net CO emissions, is driving major land-use changes with consequences for biodiversity and ecosystem service provision. Although the type of bioenergy crop and its associated management is likely to affect biodiversity at the local (field) scale, landscape context and its interaction with crop type may also influence biodiversity on farms. In this study, we assessed the impact of replacing conventional agricultural crops with two model bioenergy crops (either oilseed rape Brassica napus or Miscanthus × giganteus) on vascular plant, bumblebee, solitary bee, hoverfly and carabid beetle richness, diversity and abundance in 50 sites in Ireland. We assessed whether within-field biodiversity was also related to surrounding landscape structure. We found that local- and landscape-scale variables correlated with biodiversity in these agricultural landscapes. Overall, the differences between the bioenergy crops and the conventional crops on farmland biodiversity were mostly positive (e.g. higher vascular plant richness in Miscanthus planted on former conventional tillage, higher solitary bee abundance and richness in Miscanthus and oilseed rape compared with conventional crops) or neutral (e.g. no differences between crop types for hoverflies and bumblebees). We showed that these crop type effects were independent of (i.e. no interactions with) the surrounding landscape composition and configuration. However, surrounding landscape context did relate to biodiversity in these farms, negatively for carabid beetles and positively for hoverflies. Although we conclude that the bioenergy crops compared favourably with conventional crops in terms of biodiversity of the taxa studied at the field scale, the effects of large-scale planting in these landscapes could result in very different impacts. Maintaining ecosystem functioning and the delivery of ecosystem services will require a greater understanding of impacts at the landscape scale to ensure the sustainable development of climate change mitigation measures.

Effects of land management on different forms of soil carbon in olive groves in Mediterranean areas

This study analyses soil organic carbon (SOC) and hot-water extractable carbon (HWC), both measures of soil quality, under different land management: (1) conventional tillage (CT); (2) CT plus the addition of oil mill waste alperujo (A); (3) CT plus the addition of oil mill waste olive leaves (L); (4) no tillage with chipped pruned branches (NT1); and (5) no tillage with chipped pruned branches and weeds (NT2); in a typical Mediterranean agricultural area; the olive groves of Andalucía, southern Spain. SOC values in CT, A, NT1 and NT2 decreased with depth, but in NT2 the surface horizon (0-5 cm) had higher values than the other treatments, 47% more than the average values in the other three soils. In L, SOC also decreased with depth, although there was an increase of 88.5% from the first (0-10 cm) to the second horizon (10-16 cm). Total SOC stock values were very similar under A (101.9 Mg ha−1), CT (101.7 Mg ha−1), NT1 (105.8 Mg ha−1) and NT2 (111.3 Mg ha−1, if we consider the same depth of the others). However, SOC under L was significantly higher (p < 0.05) at 250.2 Mg ha−1. HWC decreased with depth in A, CT and NT1. NT2 and L followed the same pattern as the other management types but with a higher value in the surface horizon (2.3 and 4.9 mg g−1 respectively). Overall, our results indicate that application of oil mill waste olive leaves under CT (L) is a good management practice to improve SOC and reduce waste.

Effects of agricultural management practices on earthworm populations and crop yield: validation and application of a mechanistic modelling approach

There is little consensus on how agriculture will meet future food demands sustainably. Soils and their biota play a crucial role by mediating ecosystem services that support agricultural productivity. However, a multitude of site-specific environmental factors and management practices interact to affect the ability of soil biota to perform vital functions, confounding the interpretation of results from experimental approaches. Insights can be gained through models, which integrate the physiological, biological and ecological mechanisms underpinning soil functions. We present a powerful modelling approach for predicting how agricultural management practices (pesticide applications and tillage) affect soil functioning through earthworm populations. By combining energy budgets and individual-based simulation models, and integrating key behavioural and ecological drivers, we accurately predict population responses to pesticide applications in different climatic conditions. We use the model to analyse the ecological consequences of different weed management practices. Our results demonstrate that an important link between agricultural management (herbicide applications and zero, reduced and conventional tillage) and earthworms is the maintenance of soil organic matter (SOM). We show how zero and reduced tillage practices can increase crop yields while preserving natural ecosystem functions. This demonstrates how management practices which aim to sustain agricultural productivity should account for their effects on earthworm populations, as their proliferation stimulates agricultural productivity. Synthesis and applications. Our results indicate that conventional tillage practices have longer term effects on soil biota than pesticide control, if the pesticide has a short dissipation time. The risk of earthworm populations becoming exposed to toxic pesticides will be reduced under dry soil conditions. Similarly, an increase in soil organic matter could increase the recovery rate of earthworm populations. However, effects are not necessarily additive and the impact of different management practices on earthworms depends on their timing and the prevailing environmental conditions. Our model can be used to determine which combinations of crop management practices and climatic conditions pose least overall risk to earthworm populations. Linking our model mechanistically to crop yield models would aid the optimization of crop management systems by exploring the trade-off between different ecosystem services.

Soil quality assessment based on carbon stratification index in different olive grove management practices in Mediterranean areas

In Mediterranean areas, conventional tillage increases soil organic matter losses, reduces soil quality, and contributes to climate change due to increased CO2 emissions. CO2 sequestration rates in soil may be enhanced by appropriate agricultural soil management and increasing soil organic matter content. This study analyzes the stratification ratio (SR) index of soil organic carbon (SOC), nitrogen (N) and C:N ratio under different management practices in an olive grove (OG) in Mediterranean areas (Andalusia, southern Spain). Management practices considered in this study are conventional tillage (CT) and no tillage (NT). In the first case, CT treatments included addition of alperujo (A) and olive leaves (L). A control plot with no addition of olive mill waste was considered (CP). In the second case, NT treatments included addition of chipped pruned branches (NT1) and chipped pruned branches and weeds (NT2). The SRs of SOC increased with depth for all treatments. The SR of SOC was always higher in NT compared to CT treatments, with the highest SR of SOC observed under NT2. The SR of N increased with depth in all cases, ranging between 0.89 (L-SR1) and 39.11 (L-SR3 and L-SR4).The SR of C:N ratio was characterized by low values, ranging from 0.08 (L-SR3) to 1.58 (NT1-SR2) and generally showing higher values in SR1 and SR2 compared to those obtained in SR3 and SR4. This study has evaluated several limitations to the SR index such as the fact that it is descriptive but does not analyze the behavior of the variable over time. In addition, basing the assessment of soil quality on a single variable could lead to an oversimplification of the assessment. Some of these limitations were experienced in the assessment of L, where SR1 of SOC was the lowest of the studied soils. In this case, the higher content in the second depth interval compared to the first was caused by the intrinsic characteristics of this soil's formation process rather than by degradation. Despite the limitations obtained SRs demonstrate that NT with the addition of organic material improves soil quality.

Dinâmica da água no solo em cultivos de milho sob plantio direto e preparo convencional

A dinâmica da água em sistema de plantio direto (PD) é alterada em relação ao preparo convencional (PC) devido a modificações na estrutura do solo e a presença de palha na superfície. Para avaliar estas diferenças foram conduzidos experimentos de campo, em 2001/02 e 2002/03, em Eldorado do Sul, RS. O objetivo geral foi quantificar alterações físico-hídricas no perfil e na superfície do solo em PD e PC, com ênfase na dinâmica da água e respostas das plantas de milho. Os sistemas de manejo do solo foram implantados na área em 1995. Foram avaliadas propriedades físicas, a movimentação e a armazenagem de água no solo. Mediu-se a infiltração e a capacidade de campo e monitorou-se a dinâmica da água durante o ciclo da cultura, enfocando a secagem do solo e a extração de água em períodos sem precipitação. Nestes períodos também foi determinada a evaporação da água na superfície e avaliadas respostas das plantas. Os efeitos do plantio direto se evidenciaram nas camadas de solo próximas à superfície. A mesoporosidade foi a propriedade física mais afetada, apresentando uma distribuição exponencial de mesoporos no plantio direto, enquanto no preparo convencional a mesma se aproximou de uma curva normal. Em geral, a condutividade hidráulica, a retenção e a disponibilidade de água foram mais elevadas em plantio direto, principalmente, próximo à superfície. O solo em PD também apresentou maior umidade volumétrica com menor energia de retenção, resultando em redução no avanço da frente de secagem do solo e extração de água. A evaporação também foi maior em PD, demonstrando que a maior umidade no solo em plantio direto se deve ao aumento na capacidade de armazenagem de água. O aprofundamento radicular foi sempre maior no preparo convencional. O plantio direto altera propriedades físicas ligadas à dinâmica da água, proporcionando maior disponibilidade hídrica no solo ao longo do tempo.

Efeitos do plantio direto e da consorciação soja-milho sobre inimigos naturais e pragas

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

Produtividade de híbridos de milho em função da velocidade de semeadura

O presente trabalho foi conduzido na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola da UNESP - Jaboticabal, em um Latossolo Vermelho eutroférrico, em preparo convencional. Avaliaram-se o desenvolvimento e os componentes de produção de dois híbridos de milho (DKB 390, simples e DKB 435, duplo) em função de três velocidades do conjunto trator-semeadora-adubadora (5,4; 6,8 e 9,8 km h-1), totalizando seis tratamentos, com quatro repetições, em delineamento em blocos ao acaso, em esquema fatorial 2 x 3. Os resultados evidenciaram que o aumento da velocidade do conjunto trator-semeadora-adubadora reduziu a produtividade de grãos para o híbrido simples e não interferiu na produtividade do híbrido duplo. Apenas na menor velocidade (5,4 km h-1), o híbrido simples apresentou maior produtividade de grãos, comparado com o híbrido duplo. O aumento da velocidade na operação de semeadura reduziu a percentagem de espaçamentos normais entre as sementes, independentemente do híbrido estudado.

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.

Comportamento espacial da demanda energética em semeadura de amendoim em latossolo sob preparo convencional

A mecanização desempenha papel fundamental na produção agrícola e, consequentemente, na composição dos custos. Os adequados planejamento e gerenciamento dos sistemas mecanizados contribuem para a racionalização e redução dos gastos e melhoria do produto final. O objetivo deste trabalho foi estudar e caracterizar a variabilidade espacial da resistência mecânica do solo à penetração, da demanda energética e do desempenho operacional do conjunto trator-semeadora-adubadora em semeadura de amendoim, atuando com 5% de biodiesel etílico destilado de amendoim, em solo sob preparo convencional. As variáveis avaliadas neste estudo foram: força e potência requeridas na barra de tração, capacidade de campo efetiva, consumo de combustível, consumo de energia, patinhagem dos rodados e resistência mecânica do solo à penetração. Pelos resultados obtidos, concluiu-se que a variabilidade espacial das variáveis ligadas ao conjunto mecanizado depende principalmente da direção de deslocamento e que a resistência mecânica do solo à penetração não apresentou correlação com as outras variáveis. O consumo específico de combustível demonstrou correlação negativa com a força de tração, indicando que houve melhor aproveitamento da energia disponibilizada pelo combustível para maior exigência de tração.

Distribuição de Carabidae e Staphylinidae em agroecossistemas

O objetivo deste trabalho foi determinar a distribuição da riqueza de espécies e a preferência pelo habitat de Carabidae e Staphylinidae (Coleoptera), em áreas com rotação de soja e milho, em plantio direto e convencional, e em áreas adjacentes a estas com fragmento florestal e povoamento de pínus, respectivamente. Os besouros foram amostrados por meio de armadilhas de solo distribuídas em dois transectos de 100 m de comprimento. A distribuição da riqueza de espécies nas culturas, no fragmento florestal e no pínus foi avaliada por meio de análise de regressão linear. A análise de agrupamento foi empregada para identificar as espécies quanto à preferência pelos habitats: fragmento florestal, pínus, cultura e interface. A distribuição da riqueza de espécies de Carabidae e Staphylinidae não variou em relação à posição no transecto, enquanto a riqueza de espécies observada nas interfaces foi elevada em comparação com a encontrada nos demais habitats. A ocorrência de espécies de Carabidae diferiu conforme o tipo de cobertura vegetal: Megacephala sp. e Scarites sp. preferiram áreas cultivadas em sistema de rotação soja-milho; Odontochila nodicornis (Dejean) preferiu o fragmento florestal e o povoamento de pínus. A espécie Abaris basistriatus Chaudoir caracterizou-se como generalista quanto à preferência pelo habitat.

Emergência de Bidens pilosa em diferentes profundidades de semeadura

Bidens pilosa é uma das mais importantes plantas daninhas que ocorrem em lavouras anuais e perenes da região Centro-Sul do Brasil. A grande capacidade de produção de aquênios é uma das suas principais estratégias de sobrevivência, e o conhecimento das condições fundamentais para germinação e emergência das plântulas é essencial para predição do crescimento populacional e para a elaboração de plano de manejo de suas infestações e de seus biótipos resistentes aos herbicidas. Foram conduzidos ensaios em condições de casa de vegetação, onde foi avaliada a emergência de aquênios de B. pilosa em diferentes profundidades (0, 1, 2, 3, 4 e 5 cm). Os experimentos foram conduzidos nos meses de maio, agosto e novembro de 2006 e em março de 2007. Os resultados mostraram que a emergência de plântulas de picão-preto foi bastante afetada pela localização do aquênio no perfil do solo, ocorrendo expressiva redução a partir de 2 cm de profundidade. Essa característica da biologia reprodutiva do picão-preto é importante para a formação de densos bancos de sementes em solos submetidos ao preparo convencional, onde grande parte da chuva de sementes é nele incorporada.

Diversity and habitat preferences of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) in two agroecosystems

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

Efeitos do sistema de plantio e da consorciação soja-milho sobre artrópodes capturados no solo

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do plantio direto e da consorciação soja [Glycine max (L.) Merrill] e milho (Zea mays L.) sobre artrópodes que vivem no solo. Os tratamentos constituíram um fatorial 3 x 2 (monocultura de soja, monocultura de milho, consorciação soja-milho x plantio direto, plantio convencional) em blocos casualizados com quatro repetições; as amostragens foram efetuadas com armadilhas de solo, durante 1996 a 1998. Resultados estatisticamente significativos em pelo menos uma safra indicaram que o plantio direto foi favorável a predadores, como formigas (Brachymyrmex sp., Camponotus spp. e Ectatomma sp.), carabídeos (Metius sp.) e aranhas (Lycosidae). A consorciação soja-milho aumentou o número de Acrididae, enquanto a presença do milho favoreceu a ocorrência de Dermaptera em sistemas de consorciação soja-milho.

Flutuação populacional e análise faunística de Carabidae e Staphylinidae (Coleoptera) em Jaboticabal, São Paulo

In this study a population survey of Carabidae and Staphylinidae (Coleoptera) adults was carried out with the aim to analyze their populations through faunistic indexes and to determine the influence of temperature, relative humidity and rainfall. The study was conducted in two areas cultivated with soybean/corn under no-tillage and conventional tillage systems and adjacent to a forest fragment and a Pinus stand, respectively. Beetles were sampled by pitfall traps distributed in two 100-m transects. The fauna was characterized by diversity (H), evenness (J), abundance, dominance, frequency and constancy indexes. The influence of air temperature, relative humidity and rainfall was verified using stepwise regression. The carabids Abaris basistriatus Chaudoir, Odontochila nodicornis (Dejean) and Scarites sp. were classified as predominant species in both areas, while Selenophorus alternans Dejean only classified as predominant in the area under conventional tillage system, likewise for Megacephala sp. and Selenophorus seriatoporus Putz. in the no-tillage area. The predominant species showed just one population peak each year, usually observed from December to January. The pluvial precipitation influenced the occurrence of the carabids positively and significantly, with O. nodicornis and Megacephala sp. being the most demanding species in relation to the effect of humidity on their dispersal.