Effects of different soil tillage systems and coverages on soybean crop in the Botucatu Region in Brazil

Nowadays, agricultural practices should combine high yields with a sustainable use of resources. Different tillage practices and crop covers, if combined, may help to achieve both objectives. In this work, several traits of a soybean (Glycine max L. Merr) cultivar were studied under different conditions of tillage and previous soil coverages. The experiment was installed at Lageado Research Station, Botucatu county, SP, Brazil, on a Paleudult. It consisted of nine treatments (combining three systems of soil tillage and three cover crops) and 4 replicates, yielding 36 plots of a randomized block experimental design. The soil tillage systems considered were: (i) conventional tillage with two heavy harrowing and a levelling harrowing; (ii) chiseling, and (iii) no-tillage with chemical drying of vegetation. The three cover crops used were: black oat, sorghum and spontaneous vegetation. Analyzed variables were: plant height, initial and final plant densities, height of first pod insertion, weight of a thousand grains, number of pods per plant, number of grains per pod, and crop yield. No significant differences were observed for most of the analyzed variables; however, conventional tillage produced significantly heavier grains and a higher number of pods per plant. The selected covers were considered an excellent coverage prior to planting soybean in a crop rotation. The three tillage systems can be used for deployment of culture without compromising the development of soybean.

Least limiting water range and crop yields as affected by crop rotations and tillage

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

Phosphorus fractions in Brazilian Cerrado soils as affected by tillage

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

Cover crops and herbicide timing management on soybean yield under no-tillage system

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Fertilizer distribution mechanisms and side dress nitrogen fertilization in upland rice under no-tillage system

Algumas culturas têm pouca adaptação ao sistema plantio direto (SPD), em vista da alta compactação da camada superficial do solo. Nesse caso, o mecanismo utilizado na semeadora para a abertura dos sulcos para deposição do fertilizante pode ter grande importância no sentido de facilitar a penetração das raízes. Avaliouse a influência do mecanismo de distribuição de fertilizante e da adubação nitrogenada na cultura do arroz de terras altas (Oryza sativa) no sistema plantio direto. O experimento foi conduzido nos anos agrícolas 2001/2002 e 2002/2003, em Botucatu-SP, Brasil. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com parcelas subdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas por dois mecanismos de distribuição de fertilizantes (haste sulcadora e disco duplo). Nas subparcelas, quatro níveis de N foram aplicados em cobertura (0, 40, 80 e 120 kg ha-1). Avaliou-se a profundidade de abertura do sulco e de deposição das sementes, a população de plantas, a altura de plantas, o número de colmos e de panículas m-2, o número total de espiguetas por panícula, a fertilidade das espiguetas, a massa de 1.000 grãos, a matéria seca da parte aérea, a produtividade e o teor de N na folha bandeira. O sucesso no estabelecimento da cultura do arroz de terras altas no SPD nas regiões de inverno seco do Brasil está diretamente ligado ao mecanismo de distribuição das semeadoras-adubadoras. A haste sulcadora promoveu maior profundidade de deposição de sementes, conseqüentemente reduzindo o estande, o número de panículas por área e a produtividade. A aplicação de N em cobertura no arroz de terras altas em SPD proporciona maiores produtividades quando a semeadura é realizada com mecanismo de disco duplo.

Correction of soil acidity in the subsurface of an oxisol with sandy loam texture under no-tillage

No Rio Grande do Sul (RS), muitas áreas sob plantio direto apresentam elevada saturação por Al e baixa saturação por bases na camada de 0,10-0,20 m (subsuperfície), e isso pode diminuir a produção de grãos de culturas anuais. O objetivo do presente trabalho foi avaliar se a ocorrência de alta saturação por Al e baixa saturação por bases em subsuperfície (0,10-0,20 m), no plantio direto, pode representar um ambiente restritivo para a produção de culturas, bem como avaliar os modos de incorporação de calcário na correção da acidez do solo em subsuperfície. Para isso, foi realizado um experimento com os cultivos de soja (2005/ 2006), milho (2006/2007), trigo (2007) e soja (2007/2008), em um Latossolo Vermelho distrófico típico (Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA), 2006) de textura franco arenosa, há quatro anos sob plantio direto, no município de Tupanciretã (RS). Os seis tratamentos foram: sem revolvimento com ou sem calcário; lavração com ou sem calcário; e escarificação com ou sem calcário. Aos 24 meses após a aplicação dos tratamentos e nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,15, 0,15-0,20 e 0,20-0,30 m, foram avaliados os valores de pH-H2O, saturação por Al e por bases. Avaliou-se a produtividade de soja (2005/2006), milho (2006/2007), trigo (2007) e soja (2007/2008). A acidez do solo em subsuperfície não alterou a produtividade das culturas quando as propriedades de acidez na camada de 0-0,10 m estavam em níveis em que não se recomenda a aplicação de calcário, segundo a CQFSRS/SC (2004). A incorporação de calcário com aração foi o modo mais eficiente de corrigir a acidez em profundidade.

Sowing depths of brachiaria in intercropping with corn in no tillage planting

A produção de forragem na integração lavoura-pecuária é de suma importância, tanto para alimentação animal como para formação de palhada para plantio direto. O experimento foi conduzido no outono/inverno de 2009 e 2010, em Selvíria -MS, na Fazenda de Ensino, Pesquisa e Extensão da FEIS/UNESP. O objetivo foi avaliar a profundidade mais adequada para deposição das sementes de duas espécies de braquiárias em consórcio com milho, com ênfase para a produtividade do milho e formação de palha. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, em esquema fatorial 3 x 3, com quatro repetições. Os tratamentos principais foram duas espécies de braquiárias (Urochloa brizantha cv. Marandú e Urochloa ruziziensis), cujas sementes foram misturadas ao fertilizante do milho, e um tratamento-testemunha (sem consórcio). Os tratamentos secundários constituíram-se em três profundidades (8; 10 e 16 cm) de deposição do fertilizante (em consórcio e na testemunha). Os consórcios de milho com braquiária produziram quantidades de palha semelhantes. A produção total de palha foi maior nos consórcios e nas menores profundidades. O consórcio com U. ruziziensis propiciou maior produtividade de grãos de milho em relação ao com U. brizantha, em 2010. As profundidades de semeadura das forrageiras não afetaram a produtividade de milho.

Carbon dioxide efflux in a rhodic hapludox as affected by tillage systems in southern Brazil

Os solos agrícolas podem atuar como dreno ou fonte de C atmosférico, dependendo do sistema de manejo adotado. Este estudo foi desenvolvido em experimento de longa duração (22 anos), durante o período de 30 dias do outono, com o objetivo de avaliar o impacto de sistemas de preparo de solo (preparo convencional-PC e plantio direto-PD) nas emissões de C-CO2 de um Latossolo Vermelho distrófico, em Cruz Alta, RS. As emissões de C-CO2 do solo foram avaliadas com câmaras dinâmica (Flux Chamber 6400-09, Licor) e estática (com captação em solução alcalina), imediatamente após a colheita da soja. A temperatura e a umidade do solo foram registradas, concomitantemente com as emissões de C-CO2, por meio de sensor de temperatura e TDR manual, respectivamente, integrantes do Licor-6400. Estimou-se que, em 30 dias, uma quantidade equivalente a menos de 30 % do C aportado pelos resíduos de soja foi emitida na forma de C-CO2. As emissões de C-CO2 no solo em PD foram similares às emissões do solo em PC, independentemente do tipo de câmara utilizada. Diferenças entre sistemas de preparo quanto à emissão de C-CO2, avaliadas com a câmara dinâmica, foram verificadas somente a curto prazo (leituras diárias), com o PD apresentando maiores emissões do que o PC no início do período experimental e menores no final. A câmara dinâmica foi mais eficiente do que a estática em captar as alterações das emissões de C-CO2 em função da variação da temperatura e a porosidade preenchida por água (PPA) no solo em PD, as quais explicaram 83 e 62 % das emissões de C-CO2, respectivamente. O fator Q10, que avalia a sensibilidade da emissão de C-CO2 à temperatura do solo, foi estimado em 3,93, indicando alta sensibilidade da atividade microbiana à temperatura do solo durante o outono. As emissões de C-CO2 registradas no solo em PD com a câmara estática foram correlacionadas às da câmara dinâmica, porém com valores subestimados em relação àquela notadamente nos maiores valores de fluxo. em condições de baixa temperatura e PPA, o preparo de solo induziu limitado incremento de emissão de C-CO2.

Influence of liming on residual soil respiration and chemical properties in a tropical no-tillage system

Devido às mudanças climáticas do planeta, principalmente ao aquecimento global, as formas de utilização dos solos na agricultura têm atraído grande atenção de pesquisadores. Mudanças de manejo podem influenciar a respiração do solo e, por conseguinte, alterar drasticamente o sequestro de C. Os objetivos deste trabalho foram avaliar, em semeadura direta, a influência da calagem nas emissões de CO2 do solo e correlacioná-las aos atributos químicos deste após dois anos da calagem. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com seis repetições. Os tratamentos constituíram de quatro doses de calcário e uma testemunha. Decorridos dois anos da calagem, avaliou-se a emissão residual de CO2 do solo, coletaram-se amostras nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade e determinaram-se os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e valores de pH e de saturação por bases. A emissão residual de CO2 do solo, quando a dose recomendada foi aplicada, foi 24,1 % superior, quando comparada à do solo sem aplicação de calcário, e 47,4 % maior, quando se aplicou o dobro da dose recomendada. A calagem melhorou as condições químicas do solo, e a emissão de CO2 aumentou linearmente com o aumento das doses. A emissão de CO2 do solo apresentou correlações positivas com os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e com os valores de pH e de saturação por bases e negativas com os teores de H + Al e Al3+. Maiores coeficientes de correlação entre as taxas de emissão de CO2 do solo e os atributos químicos deste ocorreram na camada de 10-20 cm.

Seeder-fertilizer machine: energetic demand as a function of vegetal covering handling and manure deposition shank depth in no-tillage system

O trabalho teve por objetivo avaliar a demanda energética de uma semeadora-adubadora, em função do tipo e manejo da cultura de cobertura vegetal e da profundidade da haste de deposição de adubo. Foi utilizado um trator Valtra BM100, instrumentado, para tracionar uma semeadora-adubadora de precisão equipada com quatro fileiras de semeadura espaçadas de 0,9 m para cultura de milho. O experimento foi conduzido em parcelas subsubdivididas, na área experimental do Laboratório de Máquinas e Mecanização Agrícola (LAMMA) da UNESP-Jaboticabal, utilizando duas culturas de cobertura (mucuna-preta e crotalária), três manejos dessas coberturas, sendo dois mecânicos (triturador de palhas e rolo-faca) e um químico (pulverização com herbicida), realizados 120 dias após a semeadura das culturas de cobertura e três profundidades da haste de deposição do adubo (0,11; 0,14 e 0,17 m), perfazendo 18 tratamentos, com quatro repetições, totalizando 72 observações. Foram avaliados os parâmetros velocidade de deslocamento, patinagem, força na barra de tração, força de pico, potência na barra de tração, potência de pico e consumo de combustível. Pôde-se concluir que a força na barra de tração foi menor para as profundidades de 0,11 e 0,14 m da haste sulcadora de adubo, o mesmo ocorrendo para força de pico, potência na barra de tração e consumo volumétrico. O consumo específico foi menor na profundidade de 0,17 m da haste sulcadora de adubo. As culturas de cobertura e seus manejos não interferiram no desempenho das máquinas estudadas.

First-order decay models to describe soil C-CO2 Loss after rotary tillage

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

Carbon dioxide emissions after application of tillage systems for a dark red latosol in southern Brazil

Soil tillage may influence CO2 emissions in agricultural systems. Agricultural soils are managed in several ways in Brazil, ranging from no tillage to intensive land preparation. The objective of this study was to determine the effect of common soil tillage treatments (disk harrow, reversible disk plow, rotary tiller and chisel plow tillage systems) on the intermediate CO2 emissions of a dark red latosol, located in southern Brazil. Different tillage systems produced significant differences in the CO2 emissions, and the results indicate that the chisel plow produced the highest soil carbon loss during the 15 days period after tillage treatments were performed. Emissions to the atmosphere increased as much as 74 g CO2 m(-2), at the end of a 2-week period, in the plot where the chisel plow treatment was applied, in comparison to the non-disturbed plot. The results indicate that the total increase on the intermediate term soil CO2 emissions due to tillage treatments in southern Brazil is comparable to that reported for the more humid and cooler regions. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V All rights reserved.

Effect of tillage on fractal indices describing soil surface microrelief of a Brazilian Alfisol

Soil surface roughness is known to influence water infiltration, runoff and erosion. Soil surface roughness changes with management and weather and its mathematical description still remains an important issue. The main objective of this study was to investigate the effect of tillage on the two fractal indices, fractal dimension, D, and crossover length, 1, currently used in characterizing soil surface microrelief. The statistical index random roughness, RR, was also assessed. Field experiments were done on an Alfisol located at Rio Grande do Sul State (Brazil). Two tillage treatments (conventional versus direct drilling) were tested. The soil surface microrelief was assessed by point elevation measurements in 16 plots for each treatment. The sampling scheme was a square grid with 20 x 20 mm between point spacing and the plot size was 280 x 280 mm, so that each data set consisted of 225 individual elevation points. All indices were calculated after trend removal, both by slope correction, i.e., oriented microrelief, and by slope plus tillage marks correction, i.e., random microrelief. The implemented algorithm for estimating D and 1 consisted in evaluating the roughness around the local root mean square deviation (RMS) of the point elevation values. Irrespective of tillage treatment and detrending procedure, fractal behavior extended only over a bounded range of scales, from 40 to 100 mm, due to the experimental setup. In these conditions, assessing fractal indices was not always straightforward. The statistical index RR and the fractal index I were significantly different between tillage treatments for oriented and random surface conditions. D values of random soil surfaces were not affected by tillage treatment, whereas D values of oriented microrelief were significantly lower in the direct drilled plots. Removal of tillage marks trend resulted in a significant increase in D values. Within each tillage treatment, 1 and D were significantly correlated. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Characterization of humic acids from a Brazilian Oxisol under different tillage systems by EPR, C-13 NMR, FTIR and fluorescence spectroscopy

The importance of soil organic matter functions is well known, but structural information, chemical composition and changes induced by anthropogenic factors such as tillage practices are still being researched. In the present paper were characterized Brazilian humic acids (HAs) from an Oxisol under different treatments: conventional tillage/maize-bare fallow (CT1); conventional tillage/maize rotation with soybean-bare fallow (CT2)-, no-till/maize-bare fallow (NT1); no-till/maize rotation with soybean-bare fallow (NT2); no-till/maize-cajanus (NT3) and no cultivated soil under natural vegetation (NC). Soil HA samples were analyzed by electron paramagnetic resonance (EPR), solid-state C-13 nuclear magnetic resonance (C-13 NMR), Fourier transform intra-red (FTIR) and UV-Vis fluorescence spectroscopies and elemental analysis (CHNS). The FTIR spectra of the HAs were similar for all treatments. The level of semiquinone-type free radical determined from the EPR spectra was lower for treatments no-till/maize-cajanus (NT3) and noncultivated soil (1.74 X 10(17) and 1.02 x 10(17) spins g(-1) HA, respectively), compared with 2.3 X 10(17) spins g(-1) HA for other soils under cultivation. The percentage of aromatic carbons determined by C-13 NMR also decreases for noncultivated soil to 24%, being around 30% for samples of the other treatments. The solid-state C-13 NMR and EPR spectroscopies showed small differences in chemical composition of the HA from soils where incorporation of vegetal residues was higher, showing that organic matter (OM) formed in this cases is less aromatic. The fluorescence intensities were in agreement with the percentage of aromatic carbons, determined by NMR (r = 0.97 P < 0.01) and with semiquinone content, determined by EPR (r = 0.97 P < 0.01). No important effect due to tillage system was observed in these areas after 5 years of cultivation. Probably, the studied Oxisol has a high clay content that offers protection to the clay-Fe-OM complex against strong structural alterations. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

A laser-induced fluorescence spectroscopic study of organic matter in a Brazilian Oxisol under different tillage systems

Laser-induced fluorescence (LIF) spectroscopy has been proposed as new method for determining the degree of humification of organic matter (OM) in whole soils. It can be also used to analyze the OM in whole soils containing large amounts of paramagnetic materials, and which are neither feasible to Electron Paramagnetic Resonance (EPR) nor to C-13 Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy. In the present study, 3 LIF spectroscopy was used to investigate the OM in a Brazilian Oxisol containing high concentration of Fe+3. Soil samples were collected from two areas under conventional tillage (CT), two areas under no-till management (NT) and from a non-cultivated (NC) area under natural vegetation. The results of LIF spectroscopic analysis of the top layer (0-5 cm) of whole soils showed a less aromatic OM in the non-cultivated than in the cultivated soils. This is consistent with data corresponding to HA samples extracted from the same soils and analyzed by EPR, NMR and conventional fluorescence spectroscopy. The OM of whole soils at 5-10 and 10-20 cm depth was also characterized by LIF spectroscopy.Analysis of samples of NT and NC soils showed a higher OM aromatic content at depth. This is a consequence of the accumulation of plant residues at the soil surface in quantities that are too large for microorganisms to metabolize fully, thus, resulting in less aromatic or less hurnified humic substances. In deeper soil layers, the input of residues was lower and further decomposition of humic substances by microorganisms continued, and the aromaticity and degree of humification increased with soil depth. This data indicates that the gradient of humification of OM in the NT soil was similar to those observed in natural soils. Nevertheless, the degree of humification of the OM in the soils under no-till management varied less than that corresponding to non-cultivated soils. This may be because the former have been managed under these practices for only 5 years, in contrast to the continuous humification process occurring in the natural soils. on the other band, LIF spectroscopic analysis of the CT soils showed less pronounced changes or no change in the degree of humification with depth. This indicates that the ploughing and harrowing involved in CT lead to homogenization of the soil and thereby also of the degree of humification of OM throughout the profile. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.