Soil Aggregation, Organic Carbon Concentration, and Soil Bulk Density As Affected by Cover Crop Species in a No-Tillage System

Soil aggregation and the distribution of total organic carbon (TOC) may be affected by soil tillage and cover crops. The objective of this study was to determine the effects of crop rotation with cover crops on soil aggregation, TOC concentration in the soil aggregate fractions, and soil bulk density under a no-tillage system (NTS) and conventional tillage system (CTS, one plowing and two disking). This was a three-year study with cover crop/rice/cover crop/rice rotations in the Brazilian Cerrado. A randomized block experimental design with six treatments and three replications was used. The cover crops (treatments) were: fallow, Panicum maximum, Brachiaria ruziziensis, Brachiaria brizantha, and millet (Pennisetum glaucum). An additional treatment, fallow plus CTS, was included as a control. Soil samples were collected at the depths of 0.00-0.05 m, 0.05-0.10 m, and 0.10-0.20 m after the second rice harvest. The treatments under the NTS led to greater stability in the soil aggregates (ranging from 86.33 to 95.37 %) than fallow plus CTS (ranging from 74.62 to 85.94 %). Fallow plus CTS showed the highest number of aggregates smaller than 2 mm. The cover crops affected soil bulk density differently, and the millet treatment in the NTS had the lowest values. The cover crops without incorporation provided the greatest accumulation of TOC in the soil surface layers. The TOC concentration was positively correlated with the aggregate stability index in all layers and negatively correlated with bulk density in the 0.00-0.10 m layer.

Liming in Agricultural Production Models with and Without the Adoption of Crop-Livestock Integration

ABSTRACT Perennial forage crops used in crop-livestock integration (CLI) are able to accumulate large amounts of straw on the soil surface in no-tillage system (NTS). In addition, they can potentially produce large amounts of soluble organic compounds that help improving the efficiency of liming in the subsurface, which favors root growth, thus reducing the risks of loss in yield during dry spells and the harmful effects of “overliming”. The aim of this study was to test the effects of liming on two models of agricultural production, with and without crop-livestock integration, for 2 years. Thus, an experiment was conducted in a Latossolo Vermelho (Oxisol) with a very clayey texture located in an agricultural area under the NTS in Bandeirantes, PR, Brazil. Liming was performed to increase base saturation (V) to 65, 75, and 90 % while one plot per block was maintained without the application of lime (control). A randomized block experimental design was adopted arranged in split-plots and four plots/block, with four replications. The soil properties evaluated were: pH in CaCl2, soil organic matter (SOM), Ca, Mg, K, Al, and P. The effects of liming were observed to a greater depth and for a long period through mobilization of ions in the soil, leading to a reduction in SOM and Al concentration and an increase in pH and the levels of Ca and Mg. In the first crop year, adoption of CLI led to an increase in the levels of K and Mg and a reduction in the levels of SOM; however, in the second crop year, the rate of decline of SOM decreased compared to the decline observed in the first crop year, and the level of K increased, whereas that of P decreased. The extent of the effects of liming in terms of depth and improvement in the root environment from the treatments were observed only partially from the changes observed in the chemical properties studied.

Changes in Soil Organic Carbon Fractions in Response to Cover Crops in an Orange Orchard

ABSTRACT The cultivation of cover crops intercropped with fruit trees is an alternative to maintain mulch cover between plant rows and increase soil organic carbon (C) stocks. The objective of this study was to evaluate changes in soil total organic C content and labile organic matter fractions in response to cover crop cultivation in an orange orchard. The experiment was performed in the state of Bahia, in a citrus orchard with cultivar ‘Pera’ orange (Citrus sinensis) at a spacing of 6 × 4 m. A randomized complete block design with three replications was used. The following species were used as cover crops: Brachiaria (Brachiaria decumbes) – BRAQ, pearl millet (Pennisetum glaucum) – MIL, jack bean (Canavalia ensiformis) – JB, blend (50 % each) of jack bean + millet (JB/MIL), and spontaneous vegetation (SPV). The cover crops were broadcast-seeded between the rows of orange trees and mechanically mowed after flowering. Soil sampling at depths of 0.00-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m was performed in small soil trenches. The total soil organic C (SOC) content, light fraction (LF), and the particulate organic C (POC), and oxidizable organic C fractions were estimated. Total soil organic C content was not significantly changed by the cover crops, indicating low sensitivity in reacting to recent changes in soil organic matter due to management practices. Grasses enabled a greater accumulation of SOC stocks in 0.00-0.40 m compared to all other treatments. Jack bean cultivation increased LF and the most labile oxidizable organic C fraction (F1) in the soil surface and the deepest layer tested. Cover crop cultivation increased labile C in the 0.00-0.10 m layer, which can enhance soil microbial activity and nutrient absorption by the citrus trees. The fractions LF and F1 may be suitable indicators for monitoring changes in soil organic matter content due to changes in soil management practices.

Parâmetros nutricionais de forrageiras nativas e exóticas no Vale do Itajaí, Santa Catarina

A introdução de espécies exóticas tem sido proposta como alternativa para melhorar a qualidade e a disponibilidade de forragem nas pastagens do Vale do Itajaí, Santa Catarina. O objetivo deste trabalho foi determinar a concentração de proteína bruta (PB) e digestibilidade in vitro da matéria orgânica (DIVMO), como parâmetros de qualidade de 38 acessos de forragens nativas e exóticas, acompanhadas ao longo de três anos, com e sem uso de adubação. As gramíneas exóticas não apresentaram qualidade superior às nativas. A adubação contribuiu para melhorar a qualidade das forragens, já que os teores de PB e DIVMO foram maiores (P < 0,05), para as parcelas adubadas. Na formação de grupos, as características nutricionais não foram uniformes, sendo alguns acessos melhores em PB e outros em DIVMO. Acessos de Paspalum jesuiticum formaram um grupo com teor médio de PB maior que 15% e DIVMO menor que 53%. Acessos de Brachiaria formaram outro grupo cujos valores médios de DIVMO foram superiores a 60% e de PB ficaram abaixo de 12%. Portanto, os teores médios de PB e DIVMO apresentados pelas espécies exóticas não seriam suficientes para justificar a substituição das espécies nativas encontradas nas pastagens do Vale do Itajaí.

Movimentos de migração e dispersão de adultos da cigarrinha-das-pastagens

O efeito do movimento de adultos da cigarrinha-das-pastagens (Deois flavopicta Stal) em sua dinâmica populacional foi avaliado em pastagens de Brachiaria ruziziensis na região do Distrito Federal, Brasil. Foram utilizados painéis de plástico com cola adesiva para monitorar as taxas de movimentação. Os dados sugerem a ausência de um padrão predominante de movimentação em relação à posição geográfica das armadilhas. A ocorrência de vegetação baixa, semelhante às pastagens em volta da área estudada, aparentemente favoreceu a dispersão, ao passo que a ocorrência de cerrados ou matas na vizinhança inibiu o movimento nesta direção e aumentou a taxa de retorno da cigarrinha às pastagens. O inseto se deslocou principalmente mediante saltos ou vôos curtos e baixos (abaixo de 1 m). Uma proporção aproximada de 4:1 (macho:fêmea) foi capturada nas armadilhas, indicando que os machos movimentam-se mais que as fêmeas. A velocidade média de movimentação, de populações marcadas com pó fluorescente atóxico e recapturadas após períodos variáveis de liberação, foi inferior a 5 m por dia. O movimento de dispersão de adultos não contribui significativamente para a perda ou recrutamento de adultos em populações de D. flavopicta, a não ser em casos de explosões populacionais ou extinção local.

Taxa transpiratória de mudas de eucalipto em resposta a níveis de água no solo e à convivência com braquiária

Objetivou-se avaliar a interferência de Brachiaria brizantha Stapf sobre a taxa transpiratória de mudas de Eucalyptus citriodora Hook e Eucalyptus grandis W. Hill ex Maiden, cultivadas em solos com diferentes níveis de água, em condições de casa de vegetação. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial (2x3x4): duas espécies (E. citriodora e E. grandis), três níveis de água (20%, 23% e 26%) e quatro populações de B. brizantha (0, 1, 2 e 3 plantas/vaso). O nível de água nos vasos foi mantido constante, até a última avaliação do experimento, 70 dias após o transplante das mudas. A mensuração da taxa transpiratória foi realizada com um analisador de gás infravermelho. Brachiaria brizantha, independentemente do nível de água no solo, demonstrou ser competitiva no crescimento inicial de E. citriodora ou E. grandis, pela redução da taxa transpiratória. As folhas do terço superior das mudas de E. citriodora ou de E. grandis apresentaram maior taxa transpiratória que as folhas dos terços mediano e inferior, independentemente da população de B. brizantha e do nível de água no solo.

Análise do crescimento de uma cultivar de braquiária em cultivo solteiro e consorciado com cereais

O objetivo deste trabalho foi avaliar o crescimento de braquiária (Brachiaria brizantha cv. Marandu), em consorciação com milho, sorgo, milheto e arroz, bem como da sua rebrota após a colheita dos cereais. A presença dos cereais provocou redução no número de perfilhos, índice de área foliar, massa seca total da parte aérea, massa seca das folhas verdes e dos colmos e taxa de crescimento na braquiária, até a colheita dos cereais. O número de perfilhos alcançou valores maiores do que os da braquiária solteira, após a colheita dos cereais. Os índices de área foliar da braquiária consorciada foram baixos, em comparação com os dos cereais, e a baixa competição, em cobertura foliar, favoreceu a boa produtividade de grãos das culturas. Aos 60-70 dias após a colheita dos cereais, a braquiária rebrotada possuía fitomassa semelhante à da solteira 70 dias após a emergência.

Emergência do capim-marmelada em duas regiões do estado do Paraná

O objetivo dotrabalho foi determinar a periodicidade eintensidade da emergência, bem como a sobrevivência de sementes de capim-marmelada (Brachiaria plantaginea (Link) Hitch.) em duas regiões do Estado do Paraná. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, no esquema fatorial 2 x 3 x 2, com três repetições. Os fatores estudados foram: tempo de permanência e profundidade de distribuição das sementes no solo, e manejo do solo. Foram utilizados cilindros de cerâmica instalados em condições de campo, numa rotação trigo/soja. Os cilindros receberam solo esterilizado, até os limites estabelecidos para a profundidade de distribuição das sementes. Nessas profundidades foram colocadas telas de plástico, sobre as quais foram acrescentadosvolumes complementares de solo contendo 300 sementes de B. plantaginea. A cada 14 dias, a partir da instalação do experimento, foram feitas contagens e arrancadas as plântulas emergidas nos cilindros. As sementes recuperadas dos cilindros foram submetidas a testes de germinação em laboratório. Os maiores picos de emergência ocorreram no verão, coincidindo com as elevações da temperatura e precipitação pluvial. Houve maior emergência no tratamento com revolvimento do solo. As maiores emergências ocorreram quando as sementes estavam emprofundidades menores. A germinação das sementes que permaneceram no solo por um ano foi mais intensa do que a das que permaneceram por dois anos.

Efeitos do manejo mecânico e químico da aveia-preta no milho em sucessão e no controle do capim-papuã

Este trabalho teve o objetivo de avaliar os efeitos do manejo mecânico e químico da palha de aveia-preta e da época de semeadura do milho após a dessecação da aveia, sobre o rendimento de grãos do milho e sobre a infestação de capim-papuã (Brachiaria plantaginea Link). No ano agrícola de (1997/98, os tratamentos constaram de dois sistemas de manejo mecânico da aveia-preta (rolada e não-rolada) e do pousio invernal (controle), da dissecação da palha de aveia-preta com dois herbicidas não-seletivos (glyphosate e paraquat) e de duas épocas de semeadura do milho após a dessecação da aveia-preta (um e 15 dias). Na estação de crescimento 1998/99, foram avaliados cinco sistemas de manejo da aveia-preta (rolada, roçada e dessecada com glyphosate, com glufosinate e com paraquat), e pousio invernal, como controle. O atraso de 15 dias na semeadura do milho após dessecação da aveia-preta aumentou o acúmulo de N, a produção de massa seca e o rendimento de grãos de milho. O rendimento de grãos de milho cultivado em sucessão à aveia-preta não foi influenciado pela forma de manejo mecânico ou pelo herbicida utilizado na dessecação da aveia-preta. A rolagem da aveia-preta foi mais eficiente em prevenir o estabelecimento de infestação de capim-papuã do que sua manutenção em pé.

Comportamento da dormência em sementes de braquiária submetidas a tratamentos térmicos e químicos

O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos de tratamentos térmicos e químicos sobre a dormência em sementes de Brachiaria brizantha cv. Marandu. Sementes com taxas de dormência superiores a 25% e pureza física acima de 98% foram submetidas a temperaturas de 40, 55, 70 e 85°C durante 5, 10 e 15 horas, à imersão em H2SO4 (98%, 36N) por 15 minutos, e a substrato de germinação umedecido com KNO3 (0,2%). No início e ao final do armazenamento de nove meses, conduzido em ambiente não-controlado de laboratório, as sementes foram avaliadas por meio dos testes de germinação, de viabilidade (tetrazólio), de danificações nas glumelas (lema e pálea), de primeira contagem de germinação, de comprimento da parte aérea das plântulas, de emergência das plântulas e do índice de velocidade de emergência. Foi verificado que tratamentos térmicos específicos reduzem a taxa de dormência das sementes; aquecimentos a 70°C por 10 e 15 horas, além de reduzirem a taxa de dormência, apresentam efeitos imediatos positivos no desempenho das sementes, sem gerar deterioração fisiológica latente. As aplicações de 85°C e de H2SO4, apesar de proporcionarem redução na dormência e efeitos imediatos positivos no desempenho das sementes, promovem deterioração fisiológica latente.

Início de florescimento, produção e valor nutritivo de gramíneas forrageiras tropicais sob condição de sombreamento natural

Um experimento foi conduzido para estudar seis gramíneas forrageiras tropicais quanto ao seu valor nutritivo, florescimento, e produção de matéria seca quando sombreadas por árvores de angico-vermelho (Anadenanthera macrocarpa). Foram estudadas as gramíneas Brachiaria brizantha cv. Marandu, Panicum maximum cvs. Aruana, Makueni, Mombaça e Tanzânia e Cynodon dactylon cv. Tifton 68. O desempenho das gramíneas sob as árvores foi comparado com o obtido em área próxima, sem árvores (controle). O sombreamento retardou o início do florescimento de todas as gramíneas, em maior ou menor grau, dependendo da espécie. A produção de matéria seca das gramíneas foi reduzida pelo sombreamento, exceto no corte 3, no qual o crescimento nas áreas com e sem sombra não diferiu significativamente. O Tifton 68 não tolerou as condições de sombreamento, e as outras espécies tiveram tolerância moderada. As concentrações de N nas folhas de todas as gramíneas aumentaram significativamente na área de sombra em relação à área de sol. Nas condições de sombreamento, a DIVMS da parte aérea total das gramíneas foi significativamente mais alta do que na área sem árvores.

Estoque de carbono e nitrogênio e formas de nitrogênio mineral em um solo submetido a diferentes sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi verificar alterações nos teores e no estoque de C orgânico e N total do solo, e nas suas formas nítrica e amoniacal, em sistemas de manejo implementados em área de cerrado nativo. Foram coletadas amostras no Município de Morrinhos, GO, num Latossolo Vermelho distrófico típico, textura argilosa, em cinco profundidades, nos sistemas: cerrado nativo, pastagem de Brachiaria sp., plantio direto irrigado com rotação milho-feijão, plantio direto irrigado com rotação milho-feijão e arroz-tomate, plantio convencional de longa duração e plantio convencional recente após pastagem. Não houve diferença significativa nos teores e no estoque de C e N totais do solo, embora o plantio convencional de longa duração tenha apresentado variações negativas no estoque de C em relação ao cerrado nativo até 20 cm de profundidade, ao contrário dos sistemas com menor revolvimento. O amônio predominou no cerrado nativo e na pastagem ao longo de praticamente todo o perfil, enquanto os teores de nitrato foram maiores na camada superficial dos sistemas com culturas anuais. A pastagem e o plantio direto, desde que com esquema diversificado de rotação de culturas, são promissores para aumentar os estoques de C orgânico do solo.

Crescimento de gramíneas e leguminosas forrageiras tropicais sob sombreamento

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de níveis de sombreamento artificial (0%, 30%, 50% e 70%) nas taxas de acúmulo de matéria seca de quatro gramíneas (Brachiaria brizantha cv. Marandu, B. humidicola cv. Quicuio-da-amazônia, Panicum maximum cv. Massai e Paspalum notatum cv. Pensacola) e três leguminosas forrageiras (Arachis pintoi cv. Belmonte, A. pintoi BRA-031143 e Pueraria phaseoloides), em Rio Branco, Acre. No período de novembro de 1999 a abril de 2001, foram realizados nove cortes para medição das taxas de acúmulo de matéria seca. Os capins marandu e massai tiveram o melhor desempenho entre as gramíneas, aliando boa tolerância ao sombreamento e alta capacidade produtiva, constituindo opções importantes na composição de sistemas silvipastoris em áreas com solos bem drenados. O quicuio-da-amazônia apresentou menor tolerância ao sombreamento, podendo ser usado em sistemas silvipastoris com baixa densidade arbórea, em áreas com chuvas bem distribuídas ou com solos mal drenados. O capim-pensacola apresentou alta tolerância ao sombreamento, mas baixa capacidade produtiva, não sendo recomendado para a região. O Arachis pintoi cv. Belmonte demonstrou maior capacidade produtiva e tolerância ao sombreamento que as demais leguminosas.

Atividade enzimática em variedades de cana-de-açúcar cultivadas in vitro sob diferentes níveis de nitrogênio

O nitrogênio é considerado o elemento mineral mais abundante nas plantas, sendo componente essencial de biomoléculas e inúmeras enzimas. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência no processo de assimilação do nitrogênio e encontrar parâmetros indicativos do potencial de fixação biológica em variedades de cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) cultivadas in vitro. Foram utilizadas as variedades de cana-de-açúcar RB 842021, RB 83102, RB 75126, RB 882980 e Co 997, além da Brachiaria arrecta (testemunha), cultivadas in vitro em diferentes níveis de nitrogênio [M1 (9,83 mM), M2 (2,46 mM), M3 (0,49 mM), M4 (0,0 mM)]. Todas as variedades e a cultura testemunha (Brachiaria arrecta) apresentaram atividade da nitrato redutase (NR) constitutiva e também da glutamina sintetase (GS), mesmo na ausência de amônio e nitrato no meio de cultura. A variedade RB 842021 apresentou a maior atividade da nitrato redutase e o maior conteúdo de clorofilas a e b, e a variedade RB 882980 a maior atividade da glutamina sintetase nas mesmas condições de cultivo, o que pode representar maior potencial de assimilação do nitrogênio.

Dinâmica da matéria orgânica e da biomassa microbiana em solo submetido a diferentes sistemas de manejo na Amazônia Ocidental

O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações na atividade da biomassa microbiana como um indicador da dinâmica de C e N em solo submetido à sucessão de cobertura vegetal e de manejo na Amazônia Ocidental. Os trabalhos foram realizados em duas cronosseqüências: CA - sucessão floresta primária e cupuaçuzal (Theobroma grandiflorum) de três anos - e CB - sucessão floresta primária, pastagem de Brachiaria humidicola de oito anos e cupuaçuzal de três anos. A sucessão floresta primária-pastagem-cupuaçuzal afeta negativamente o estoque de C do solo, com diminuição significativa da matéria orgânica e do C da biomassa microbiana do solo, ao passo que na sucessão floresta primária-cupuaçuzal ocorre diminuição apenas do C da biomassa microbiana. A floresta primária apresenta menor quociente metabólico e maior relação C/N da biomassa, o que resulta em menor perda de carbono. O N da biomassa microbiana na camada de 0-10 cm, independentemente do manejo adotado, aumenta significativamente na área de cupuaçuzal, ao passo que o N total diminui. A concentração de amônio no solo diminui com a profundidade, de modo oposto ao verificado com o nitrato.