Aspectos da produtividade do feijão correlacionados com atributos físicos do solo sob elevado nível tecnológico de manejo

No ano agrícola de 2006/07, no município de Selvíria (MS), foi analisada a produtividade do feijão em função de alguns atributos físicos de um Latossolo Vermelho distroférrico, cultivado nas condições de elevado nível tecnológico de manejo pelo sistema plantio direto irrigado com pivô central. O objetivo foi selecionar, entre os atributos pesquisados do solo, aquele com a melhor representatividade para explicar a variabilidade da produtividade agrícola. Foi instalada a malha geoestatística, para a coleta de dados do solo e da planta, com 117 pontos amostrais, numa área de 2.025 m² e declive homogêneo de 0,055 m m-1. Do ponto de vista linear e espacial, a produtividade de feijão foi explicada em função da densidade de partículas e da umidade gravimétrica do solo, respectivamente. Assim, os valores de densidade de partículas entre 1,95 e 2,20 kg dm-3 e de umidade gravimétrica entre 0,205 e 0,239 kg kg-1; ambas coletadas na camada intermediária, resultaram em sítios com as mais elevadas produtividades (2.200-2.600 kg ha-1). Entretanto, para as condições do elevado nível tecnológico de manejo empregado, a produtividade média do feijão não atingiu seu máximo potencial, uma vez que o agravado estado de compactação no qual o solo se encontrava proporcionou à produtividade redução de 26,6 %. Dessa forma, os valores médios da densidade do solo e da resistência do solo à penetração, respectivamente nas faixas de 1,36-1,41 kg dm-3 e de 1,56-3,24 MPa, típicos de solos argilosos compactados, atestaram a substancial queda da produtividade de grãos de feijão.

Resposta do feijoeiro à adubação fosfatada em solos de cerrado com diferentes históricos de uso

Os diferentes tempos de cultivo e as diferentes formas de manejo podem influenciar na disponibilidade dos nutrientes, entre os quais o P. Objetivou-se com este estudo avaliar a resposta do feijoeiro à adubação com diferentes doses de P, em quatro Latossolos de Cerrado sob diferentes históricos de uso. As amostras dos Latossolos - (LVd1) textura argilosa, (LVd2) textura média alta, (LVAd1) textura média e (LVAd2) textura média baixa - foram coletadas na camada de 0-20 cm de profundidade em locais cultivados há vários anos e, também, em áreas adjacentes não cultivadas (sob cerrado nativo). Com as amostras superficiais dos solos de cada área, foi conduzido um experimento em casa de vegetação, em delineamento inteiramente casualizado, num esquema fatorial 2 x 4 (dois históricos de uso cultivado e não cultivado, e quatro doses de P), com quatro repetições. As doses de P, equivalentes a 0, 120, 240 e 480 mg dm-3, foram aplicadas na forma de superfosfato triplo. A adição de doses crescentes de P aos solos promoveu aumento dos componentes relacionados ao crescimento do feijoeiro, principalmente matéria seca e conteúdo de P. A condição de solo já cultivado potencializou as respostas do feijoeiro à adubação, sobretudo na menor dose de P, e, nessa condição, houve maior absorção de P pelas plantas. O histórico de uso do solo influencia tanto a absorção quanto a eficiência de utilização de P pelas plantas; no entanto, as condições que promovem maior absorção são opostas àquelas que permitem maior eficiência de utilização do nutriente, sobretudo nas condições de solo já cultivado. A disponibilidade de P no solo foi mais dependente das características físicas, químicas e mineralógicas do que do histórico de uso do solo.

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

Chlorophyll determination with a portable chlorophyll meter can indicate the period of highest N demand of plants and whether sidedressing is required or not. In this sense, defining the optimal timing of N application to common bean is fundamental to increase N use efficiency, increase yields and reduce the cost of fertilization. The objectives of this study were to evaluate the efficiency of N sufficiency index (NSI) calculated based on the relative chlorophyll index (RCI) in leaves, measured with a portable chlorophyll meter, as an indicator of time of N sidedressing fertilization and to verify which NSI (90 and 95 %) value is the most appropriate to indicate the moment of N fertilization of common bean cultivar Perola. The experiment was carried out in the rainy and dry growing seasons of the agricultural year 2009/10 on a dystroferric Red Nitosol, in Botucatu, São Paulo State, Brazil. The experiment was arranged in a randomized complete block design with five treatments, consisting of N managements (M1: 200 kg ha-1 N (40 kg at sowing + 80 kg 15 days after emergence (DAE) + 80 kg 30 DAE); M2: 100 kg ha-1 N (20 kg at sowing + 40 kg 15 DAE + 40 kg 30 DAE); M3: 20 kg ha-1 N at sowing + 30 kg ha-1 when chlorophyll meter readings indicated NSI < 95 %; M4: 20 kg ha-1 N at sowing + 30 kg ha-1 N when chlorophyll meter readings indicated NSI < 90 % and, M5: control (without N application)) and four replications. The variables RCI, aboveground dry matter, total leaf N concentration, production components, grain yield, relative yield, and N use efficiency were evaluated. The RCI correlated with leaf N concentrations. By monitoring the RCI with the chlorophyll meter, the period of N sidedressing of common bean could be defined, improving N use efficiency and avoiding unnecessary N supply to common bean. The NSI 90 % of the reference area was more efficient to define the moment of N sidedressing of common bean, to increase N use efficiency.

Seeds with high molybdenum concentration improved growth and nitrogen acquisition of rhizobium-inoculated and nitrogen-fertilized common bean plants

Seeds of common bean (Phaseolus vulgaris) with high molybdenum (Mo) concentration can supply Mo plant demands, but to date no studies have concomitantly evaluated the effects of Mo-enriched seeds on plants inoculated with rhizobia or treated with N fertilizer. This work evaluated the effects of seed Mo on growth and N acquisition of bean plants fertilized either by symbiotic N or mineral N, by measuring the activities of nitrogenase and nitrate reductase and the contribution of biological N2 fixation at different growth stages. Seeds enriched or not with Mo were sown with two N sources (inoculated with rhizobia or fertilized with N), in pots with 10 kg of soil. In experiment 1, an additional treatment consisted of Mo-enriched seeds with Mo applied to the soil. In experiment 2, the contribution of N2 fixation was estimated by 15N isotope dilution. Common bean plants grown from seeds with high Mo concentration flowered one day earlier. Seeds with high Mo concentration increased the leaf area, shoot mass and N accumulation, with both N sources. The absence of effects of Mo application to the soil indicated that Mo contents of Mo-enriched seeds were sufficient for plant growth. Seeds enriched with Mo increased nitrogenase activity at the vegetative stage of inoculated plants, and nitrate reductase activity at late growth stages with both N sources. The contribution of N2 fixation was 17 and 61 % in plants originating from low- or high-Mo seeds, respectively. The results demonstrate the benefits of sowing Mo-enriched seeds on growth and N nutrition of bean plants inoculated with rhizobia or fertilized with mineral N fertilizer.

Nutrient extraction and exportation by common bean cultivars under different fertilization levels: I - macronutrients

The use of cultivars with a higher yield potential and the adoption of new technology have achieved high grain yields in common bean, which probably changed the demand for nutrients in this crop. However, there is almost no information about the periods of the cycle in which nutrients are most demanded at which quantities by the main cultivars. The objective of this study was to evaluate the macronutrient extraction and exportation by the common bean cultivars Pérola and IAC Alvorada, under different levels of NPK fertilization, on a dystroferric Red Nitosol, in Botucatu, São Paulo State, Brazil. The experiment was arranged in a randomized complete block (split plot) design with four replications. The plots consisted of six treatments based on a 2 x 3 factorial model, represented by two cultivars and three NPK levels (PD0 - 'Pérola' without fertilization, PD1 - 'Pérola' with 50 % of recommended fertilization, PD2 - 'Pérola' with 100 % of recommended fertilization, AD0 - 'IAC Alvorada' without fertilization, AD1 - 'IAC Alvorada' with 50 % of recommended fertilization, and AD2 - 'IAC Alvorada' with 100 % of recommended fertilization) and subplots sampled seven times during the cycle. At higher levels of NPK fertilization, the grain yield and macronutrient extraction and exportation of both cultivars were higher, but without statistical differences. Macronutrient absorption was higher in the treatments with 100 % of recommended NPK fertilization (average amounts per hectare: 140 kg N, 16.5 kg P, 120 kg K, 69 kg Ca, 17.9 kg Mg, and 16.3 kg S). Regardless of the treatment, the demand for N, P, K, Ca, and Mg was highest from 45 to 55 days after emergence (DAE), i.e., in the R7 stage (pod formation), while the highest S absorption rates were concentrated between 55 and 65 DAE. More than 70 % of P, between 58 and 69 % of N, 40 and 52 % of S, 40 and 48 % of K, and 35 and 45 % of Mg absorbed during the cycle was exported with grains, whereas less than 15 % of Ca was exported.

Nutrient extraction and exportation by common bean cultivars under different fertilization levels: II - micronutrients

Where the level of agricultural technology is higher, common bean cultivars with a higher yield potential possibly require greater amounts of micronutrients. In Brazil however, there is a lack of information about the micronutrient extraction and exportation by the main grown cultivars. The objective of this study was to evaluate micronutrient (B, Cu, Fe, Mn, and Zn) extraction and exportation by common bean cultivars Pérola and IAC Alvorada, under different levels of NPK fertilization, on a dystroferric Red Nitosol, in Botucatu, São Paulo State, Brazil. The experiment was arranged in a randomized complete block (split plot) design with four replications. The plots consisted of six treatments based on a 2 x 3 factorial model, represented by two cultivars and three NPK levels (PD0 - 'Pérola' without fertilization, PD1 - 'Pérola' with 50 % of recommended fertilization, PD2 - 'Pérola' with 100 % of recommended fertilization, AD0 - 'IAC Alvorada' without fertilization, AD1 - 'IAC Alvorada' with 50 % of recommended fertilization, and AD2 - 'IAC Alvorada' with 100 % of recommended fertilization) and subplots sampled seven times during the cycle. Higher levels of NPK fertilization increased micronutrient extraction by both cultivars, and treatments with 100 % of recommended NPK fertilization extracted on average 167 g B, 58 g Cu, 1,405 g Fe, 1,213 g Mn and 211 g Zn per hectare. Regardless of the treatment, the highest demand period for B, Cu, Fe, Mn and Zn in both cultivars occurred at the R7 stage (pod formation), i.e. 42 to 55 days after emergence (DAE). The amount of B, Cu, Fe, Mn and Zn exported depended mainly on the level of NPK fertilization used, with values per hectare ranging from 38 to 90 g of B, 12 to 26 g of Cu, 222 to 568 g of Fe 234 to 467 g of Mn, and 40 to 96 g of Zn.

Extração e exportação de nutrientes pelo feijoeiro adubado com nitrogênio, em diferentes tempos de implantação do sistema plantio direto

O cultivo do feijoeiro em sistema plantio direto (SPD) tem aumentado de forma marcante no país. Neste contexto, para adubações mais racionais, é fundamental conhecer as exigências nutricionais da cultura quando cultivada em SPD recém-implantado ou consolidado, já que o tempo de implantação do sistema pode alterar a disponibilidade de nutrientes e a resposta das culturas à adubação nitrogenada. Objetivou-se avaliar a extração e exportação de nutrientes pelo feijoeiro em razão da adubação nitrogenada, em solo sob SPD recém-implantado ou consolidado. O experimento foi conduzido por dois anos agrícolas, em um Nitossolo Vermelho distrófico, no município de Botucatu, SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram formadas por áreas sob SPD com diferentes tempos de adoção, e as subparcelas constituídas por quatro formas de aplicação do nitrogênio (N) na cultura do feijão (T0: controle, sem aplicação de N; T1: 60 kg ha-1 na pré-semeadura; T2: 60 kg ha-1 aplicado em cobertura no estádio V4; e T3: 60 kg ha-1 na pré-semeadura + 60 kg ha-1 em cobertura). Foram avaliados: matéria seca da parte aérea, concentração e acúmulo de nutrientes na parte aérea, produtividade de grãos e concentrações e exportação de nutrientes nos grãos. O tempo que a área permaneceu sob SPD não influenciou a produtividade, a nutrição e nem mesmo a resposta da cultura do feijão à adubação nitrogenada. A aplicação de N, especialmente em pré-semeadura, proporcionou maiores acúmulos de matéria seca e nutrientes pela cultura do feijão. As concentrações de nutrientes nos grãos foram pouco influenciadas pela adubação nitrogenada. As maiores produtividades de grãos e exportações de nutrientes foram proporcionadas pela aplicação de N em duas épocas (pré-semeadura e em cobertura) ou apenas em cobertura.

Genotypic variability in seed accumulation of foliar-applied molybdenum to common bean

The genotypic variability in molybdenum (Mo) accumulation in common bean seeds has been demonstrated in cases in which soil is the main Mo source, but this variability is yet unknown when Mo is foliar-applied. Therefore, seed Mo concentrations (SMoCc) and seed Mo contents (SMoCt) of 12 genotypes were determined in four experiments in the Zona da Mata, Minas Gerais, Brazil, in which plants were sprayed with 600 g ha-1 Mo. For comparison, two additional experiments without external Mo were conducted. Without Mo application, the average SMoCc was undetectable or 2.83 µg g-1, without significant differences among genotypes. On average, with Mo applications, SMoCc ranged from 14.7 to 25.0 µg g-1 and SMoCt, from 3.94 to 6.84 µg. 'Majestoso' was among the genotypes with the highest SMoCc in the four experiments. However, the large-seeded 'Jalo MG-65' and 'Carnaval' generally had higher SMoCt than the small-seeded 'Majestoso'. 'Ouro Negro' and especially 'Valente' were among the genotypes with the lowest SMoCc and SMoCt. The values of these variables were 61 and 90 %, respectively, higher for 'Majestoso' than those for 'Valente'. Our results suggest that common bean genotypes differ in their capacity to accumulate foliar-applied Mo in the seeds. Mo-rich seeds of large-seeded genotypes or of small-seeded of small-seeded genotypes with good capacity to accumulate Mo in seeds can be produced with relatively less Mo fertilizer.

Avaliação nutricional de feijoeiro irrigado pelos métodos CND, DRIS e faixas de suficiência

A cultura do feijoeiro tem grande importância para o Estado de Goiás, Brasil. No entanto, informações relacionadas aos padrões nutricionais para condições irrigadas são carentes na região. Os objetivos deste trabalho foram estabelecer padrões foliares, avaliar o estado nutricional do feijoeiro irrigado na região do Vale do Rio dos Bois, no Estado de Goiás, pelos métodos da faixa de suficiência (FS), da diagnose da composição nutricional (CND) e do sistema integrado de diagnose e recomendação (DRIS), bem como comparar os procedimentos de diagnóstico por meio de padrões nutricionais locais. Avaliaram-se a produtividade e a concentração foliar de 55 lavouras de feijoeiro na região do Vale do Rio dos Bois, entre 2010 e 2012. As amostras foram coletadas no estádio R5 (período de floração) e analisadas quanto aos teores totais de N, P, K, Ca, Mg, S, B, Cu, Fe, Mn e Zn. As 55 amostras foram divididas em dois grupos, sendo o primeiro de baixa produtividade, com rendimento abaixo de 2.700 kg ha-1; e o segundo de alta produtividade, com rendimento igual ou acima de 2.700 kg ha-1, este último originando os padrões nutricionais. Normas CND e DRIS são mais indicadas para avaliação nutricional do feijoeiro irrigado comparativamente a FS estimada neste trabalho. Manganês, P e B são os elementos que mais limitam a produção nas lavouras de baixa produtividade na região do Vale do Rio dos Bois.

Soil water erosion under different cultivation systems and different fertilization rates and forms over 10 years

The action of rain and surface runoff together are the active agents of water erosion, and further influences are the soil type, terrain, soil cover, soil management, and conservation practices. Soil water erosion is low in the no-tillage management system, being influenced by the amount and form of lime and fertilizer application to the soil, among other factors. The aim was to evaluate the effect of the form of liming, the quantity and management of fertilizer application on the soil and water losses by erosion under natural rainfall. The study was carried out between 2003 and 2013 on a Humic Dystrupept soil, with the following treatments: T1 - cultivation with liming and corrective fertilizer incorporated into the soil in the first year, and with 100 % annual maintenance fertilization of P and K; T2 - surface liming and corrective fertilization distributed over five years, and with 75 % annual maintenance fertilization of P and K; T3 - surface liming and corrective fertilization distributed over three years, and with 50 % annual maintenance fertilization of P and K; T4 - surface liming and corrective fertilization distributed over two years, and with 25 % annual maintenance fertilization of P and K; T5 - fallow soil, without liming or fertilization. In the rotation the crops black oat (Avena strigosa ), soybean (Glycine max ), common vetch (Vicia sativa ), maize (Zea mays ), fodder radish (Raphanus sativus ), and black beans (Phaseolus vulgaris ). The split application of lime and mineral fertilizer to the soil surface in a no-tillage system over three and five years, results in better control of soil losses than when split in two years. The increase in the amount of fertilizer applied to the soil surface under no-tillage cultivation increases phytomass production and reduces soil loss by water erosion. Water losses in treatments under no-tillage cultivation were low in all crop cycles, with a similar behavior as soil losses.

ESTRUTURA DO SOLO SOB FEIJÃO IRRIGADO E DIFERENTES MANEJO DO SOLO

O manejo agrícola influencia a estrutura do solo, modificando os atributos físicos e o comportamento hídrico do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da semeadura direta (SD) e do preparo convencional (PC) sobre a estrutura do solo, por meio de atributos físicos e da distribuição dos poros, utilizando imagens digitais 2-D. O estudo foi realizado em um Latossolo Vermelho distroférrico com delineamento de blocos casualizados. A densidade do solo, macroporosidade, diâmetro médio ponderado (DMP), condutividade hidráulica do solo saturado (Kfs) e análise de imagens digitais 2-D (resolução de 156,25 μm2) foram avaliadas nas profundidades de 0-0,20 e 0,20-0,40 m. Os manejos não diferiram para a densidade e macroporosidade do solo. A SD revelou maior DMP e Kfs em relação ao PC. O PC apresentou maior área total de poros na profundidade de 0-0,20 m em relação ao SD, ocorrendo o inverso na profundidade de 0,20-0,40 m. A SD apresentou maior quantidade de poros complexos de tamanho grande (>0,156 mm2) na camada de 0,20-0,40 m em relação ao PC, que evidenciou predomínio de poros arredondados. A SD demonstrou melhorias na estrutura do solo em relação ao PC, com maior estabilidade dos agregados, condutividade hidráulica e área total de poros, contribuindo para a conservação do solo e da água em sistemas produtivos.

DECOMPOSIÇÃO DE RESÍDUOS DE CULTURAS E MINERALIZAÇÃO DE NUTRIENTES EM SOLO COM DIFERENTES TEXTURAS

RESUMO A sustentabilidade dos sistemas conservacionistas de produção agrícola está intimamente ligada ao retorno dos nutrientes ao solo, por meio da decomposição dos resíduos vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar a decomposição de resíduos culturais e a mineralização de nutrientes em solos com diferentes texturas ao longo de 175 dias de incubação. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 x 4 x 5, inicialmente composto por seis tratamentos, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Ao longo do experimento, avaliaram-se a liberação de C-CO2, taxa de decomposição e cinética de mineralização do N, P, K, Ca, Mg, S, Zn e Cu dos resíduos. A textura do solo não influenciou a liberação de C-CO2, a massa seca remanescente e a mineralização dos nutrientes dos resíduos culturais. Os resíduos de estilosantes e de braquiária apresentaram maior liberação de C-CO2 e redução de massa seca que os demais resíduos. A mineralização do N, P e S ocorreu de forma inversa às relações C/N, C/P e C/S. A decomposição dos resíduos culturais foi regulada pelos teores de N e extrativos solúveis em água; e a mineralização de macronutrientes, pelos seus respectivos conteúdos iniciais nos resíduos.

Efeito do desfolhamento no rendinmento do feijoeiro

O objetivo do presente trabalho foi correlacionar a perda de rendimento das cultivares de feijão Rosinha G2 (tipo II) e Carioca (tipo III) com a porcentagem de área foliar removida em diferentes estádios de desenvolvimento das plantas. Foram avaliados quatro níveis de desfolhamento (0, 33, 67 e 100%), aplicados em cinco estádios de desenvolvimento. A análise dos rendimentos mostrou que os prejuízos foram crescentes à proporção que se elevavam os níveis de desfolhamento, atingindo uma perda média de 59% quando as cultivares foram submetidas a 100% de desfolhamento. Apesar de as respostas às perdas de rendimento terem sido lineares, constatou-se que a redução de 33% da área foliar provocou uma perda média de rendimento de apenas 5,6%. Com relação aos componentes do rendimento, verificou-se que o número de vagens por planta foi o mais prejudicado, registrando-se no nível de 100% de desfolhamento, reduções de 45,1% e 42,0%, nas cultivares Carioca e Rosinha, respectivamente.

Nitrogênio e molibdênio na adubação do feijoeiro irrigado

Procurou-se avaliar o efeito da aplicação do nitrogênio (N) associado ou não à aplicação do molibdênio (Mo) no feijoeiro, cultivar Goytacazes, sob irrigação, em Latossolo Vermelho-Amarelo coeso distrófico de Linhares, ES. Os tratamentos foram dispostos em blocos ao acaso, com três repetições. As doses de N como uréia, foram de 0 e 10 kg/ha no plantio e 0 e 40 kg/ha em cobertura. No Mo como molibdato de amônio, foram aplicados, 0 e 20 g/ha na peletização das sementes, e 0 e 20 g/ha via foliar. Um tratamento adicional constou da aplicação de 10 kg/ha de N e 40 kg/ha de FTE BR 9 no plantio e 40 kg/ha de N em cobertura. A maior produtividade de grãos foi obtida com a aplicação de 10 kg/ha e 40 kg/ha de N no plantio e em cobertura, respectivamente, associados a 20 g/ha de Mo via foliar.

Effect of management practices on mycorrhizal infection, growth and dry matter partitioning in field-grown bean

The experiment was carried out on unsterilized field soil with low phosphorus availability with the objective of examining the effect of cultural practices on mycorrhizal colonization and growth of common bean. The treatments were: three pre-crops (maize, wheat and fallow) followed by three soil management practices ("ploughing", mulching and bare fallow without "ploughing" during the winter months). After the cultural practices, Phaseolus vulgaris cv. Canadian Wonder was grown in this soil. Fallowing and soil disturbance reduced natural soil infectivity. Mycorrhizal infection of the bean roots occurred more rapidly in the recently cropped soil than in the fallow soil. Prior cropping with a strongly mycorrhizal plant (maize) increased infectivity even further.