Fate of applied biosolids nitrogen in a cut and remove forage system on an alluvial clay loam soil

The fate of nitrogen (N) applied in biosolids was investigated in a forage production system on an alluvial clay loam soil in south-eastern Queensland, Australia. Biosolids were applied in October 2002 at rates of 6, 12, 36, and 54dryt/ha for aerobically digested biosolids (AE) and 8, 16, 48, and 72dryt/ha for anaerobically digested biosolids (AN). Rates were based on multiples of the Nitrogen Limited Biosolids Application rate (0.5, 1, 3, and 4.5NLBAR) for each type of biosolid. The experiment included an unfertilised control and a fertilised control that received multiple applications of synthetic fertiliser. Forage sorghum was planted 1 week after biosolids application and harvested 4 times between December 2002 and May 2003. Dry matter production was significantly greater from the biosolids-treated plots (21-27t/ha) than from the unfertilised (16t/ha) and fertilised (18t/ha) controls. The harvested plant material removed an extra 148-488kg N from the biosolids-treated plots. Partial N budgets were calculated for the 1NLBAR and 4.5NLBAR treatments for each biosolids type at the end of the crop season. Crop removal only accounted for 25-33% of the applied N in the 1NLBAR treatments and as low as 8-15% with 4.5NLBAR. Residual biosolids N was predominantly in the form of organic N (38-51% of applied biosolids N), although there was also a significant proportion (10-23%) as NO3-N, predominantly in the top 0.90m of the soil profile. From 12 to 29% of applied N was unaccounted for, and presumed to be lost as gaseous nitrogen and/or ammonia, as a consequence of volatilisation or denitrification, respectively. In-season mineralisation of organic N in biosolids was 43-59% of the applied organic N, which was much greater than the 15% (AN)-25% (AE) expected, based on current NLBAR calculation methods. Excessive biosolids application produced little additional biomass but led to high soil mineral N concentrations that were vulnerable to multiple loss pathways. Queensland Guidelines need to account for higher rates of mineralisation and losses via denitrification and volatilisation and should therefore encourage lower application rates to achieve optimal plant growth and minimise the potential for detrimental impacts on the environment.

Salinity tolerance of twelve hybrid Bermudagrass (Cynodon Dactylon (L.) Pers. x C. Transvaalensis Burtt Davy) genotypes

Salinity is an increasingly important issue in both rural and urban areas throughout much of Australia. The use of recycled/reclaimed water and other sources of poorer quality water to irrigate turf is also increasing. Hybrid Bermudagrass (Cynodon dactylon (L.) Pers. x C. transvaalensis Burtt Davey), together with the parent species C. dactylon, are amongst the most widely used warm-season turf grass groups. Twelve hybrid Bermudagrass genotypes and one accession each of Bermudagrass (C. dactylon), African Bermudagrass (C. transvaalensis) and seashore paspalum (Paspalum vaginatum Sw.) were grown in a glasshouse experiment with six different salinity treatments applied hydroponically through the irrigation water (ECW = <0.1, 6, 12, 18, 24 or 30 dSm-1) in a flood-and-drain system. Each pot was clipped progressively at 2-weekly intervals over the 12-week experimental period to determine dry matter production; leaf firing was rated visually on 3 occasions during the last 6 weeks of salinity treatment. At the end of the experiment, dry weights of roots and crowns below clipping height were also determined. Clipping yields declined sharply after about the first 6 weeks of salinity treatment, but then remained stable at substantially lower levels of dry matter production from weeks 8 to 12. Growth data over this final 4-week experimental period is therefore a more accurate guide to the relative salinity tolerance of the 15 entries than data from the preceding 8 weeks. Based on these data, the 12 hybrid Bermudagrass genotypes showed moderate salinity tolerance, with FloraDwarfM, 'Champion Dwarf', NovotekM and 'TifEagle' ranking as the most salt tolerant and 'Patriot', 'Santa Ana', 'Tifgreen' and TifSport M the least tolerant within the hybrid group. Nevertheless, Santa Ana, for example, maintained relatively strong root growth as salinity increased, and so may show better salt tolerance in practice than predicted from the growth data alone. The 12 hybrid Bermudagrasses and the single African Bermudagrass genotype were all ranked above FloraTeXM Bermudagrass in terms of salt tolerance. However, seashore paspalum, which is widely acknowledged as a halophytic species showing high salt tolerance, ranked well above all 14 Cynodon genotypes in terms of salinity tolerance.

Growth, osmoregulation and ion accumulation in the coastal halophyte Arthrocnemum indicum under field conditions

Life cycle and population biology of a perennial halophyte Arthrocnemum indicum Willd, was studied from February 1992 to January 1993. During the 12 months, the population was exposed to great variations in soil salinity from 35 to 58 ms/cm2 and soil moisture ranging from flood to drought levels. Seasonal changes in dry weight are directly related to soil salinity stress. When salinity levels become low, the dry matter production increases. A little increase in dry weight from April to July indicates that more negative soil water potentials were limiting plant growth. Proline content increased considerably during the dry season with a corresponding increase in salinity. Water soluble oxalate did not vary much with changes in salinity.

Influence of nitrogen salts on growth and physiological responses of Rhizophora apiculata Blume in non-aerated water culture

Influence of two different forms of nitrogen on growth and physiological aspects of water-cultured seedlings of Rhizophora apiculata was studied. Of the two forms of nitrogen supplied to the growth medium, ammonium nitrogen was better than nitrate nitrogen by exhibiting increased dry matter production, shoot length, leaf area and also enhanced the contents of carotenoids, chlorophylls and their presence in photosystems and light harvesting protein complex.

Effects of a stay-green mutation on plant nitrogen relations in Lolium perenne during N starvation and after defoliation

Macduff, J. H., Humphreys, M. O., Thomas, Howard (2002). Effects of a stay-green mutation on plant nitrogen relations in Lolium perenne during N starvation and after defoliation. Annals of Botany, 89 (1), 11-21. Sponsorship: BBSRC RAE2008

Dynamics of potassium leaching on a hillslope grassland soil

There have been only a few studies of potassium (K) losses from grassland systems, and little is known about their dynamics, especially in relation to nitrogen (N) management. A study was performed during the autumn and winter of 1999 and 2000 to understand the effects of N and drainage on the dynamics of K leaching on a hillslope grassland soil in southwestern England. Two N application rates were studied (0 and 280 kg N ha(-1) yr(-1)), both with and without the drainage. Treatments receiving N also received farmyard manure (FM). Higher total K losses and K concentrations in the leachates were found in the N + FM treatments (150 and 185% higher than in 0 N treatments), which were related to K additions in the FM. Drainage reduced K losses by 35% because of an increase in dry matter production and a reduction in overland and preferential flow. The pattern of change in K concentration in the leachates was associated with preferential flow at the beginning of the drainage season and with matrix flow later in winter, and was best described by a double exponential curve. Rainfall intensity and the autumn application of FM were the main determinants of K losses by leaching. The study provided new insights into the relationships between soil hydrology, rainfall, and K leaching and its implications for grassland systems.

Zinc deficiency in selected cultivars of wheat and barley as tested in solution culture

The relative zinc (Zn) efficiencies of 33 wheat and 3 barley cultivars were determined by growing them in chelate-buffered culture solutions. Zn efficiency, determined by growth in a Zn-deficient solution relative to that in a medium containing an adequate concentration of Zn, was found to vary between 10% and 63% among the cultivars tested. Out of the 36 cultivars tested, 12 proved to be Zn efficient, 10 were Zn inefficient, and the remaining 14 varieties were classed as intermediate. The most Zn-efficient cultivars included Bakhtawar, Gatcher S61, Wilgoyne, and Madrigal, and the most Zn inefficient included Durati, Songlen, Excalibur, and Chakwal-86. Zn-efficient cultivars accumulated greater amounts of Zn in their shoots than inefficient cultivars, but the correlation between shoot Zn and shoot dry matter production was poor. All the cultivars accumulated higher concentrations of iron (Fe), copper (Cu), manganese (Mn), and phosphorus (P) at deficient levels of Zn, compared with adequate Zn concentrations. The Zn-inefficient cultivars accumulated higher concentrations of these other elements compared to efficient cultivars.

Crescimento e nutrição mineral de capim-camalote

Rottboelia exaltata é considerada uma das 12 piores espécies daninhas que infestam a cultura da cana-de-açúcar, pois geralmente não permite o fechamento das entrelinhas da cana quando se encontra em densidades maiores que 10 plantas por m². Com o objetivo de estudar a produção de massa seca, a distribuição e o acúmulo de macronutrientes em plantas de capim-camalote, foi conduzido o presente trabalho em condições de casa de vegetação. As plantas foram cultivadas em vasos preenchidos com areia de rio lavada e peneirada, sendo irrigadas diariamente com solução nutritiva completa de Hoagland & Arnon a 50% da concentração original. A primeira avaliação foi realizada aos 21 dias após a emergência (DAE), e as seguintes, em intervalos de 14 dias. Foi determinada a biomassa 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 133 DAE, quando a planta acumulou 87,18 gramas de massa seca. Aos 133 DAE, cerca de 34,60% da biomassa seca estava alocada nas raízes, 40,29% nos colmos + bainhas, 15,13% nas folhas e 8,35% nas inflorescências. O acúmulo total dos macronutrientes foi crescente ao longo do ciclo de desenvolvimento da planta. Até 77 DAE, uma planta de capim-camalote acumula 7,14 gramas de massa seca; 132,2 mg de K; 81,5 mg de N; 32,3 mg de Ca; 18,8 mg de P; 18,6 mg de Mg; e 10,1 mg de S.

Indicadores fisiológicos da interação entre deficit hídrico e acidez do solo em cana-de-açúcar

O objetivo deste trabalho foi avaliar os indicadores fisiológicos da interação entre deficit hídrico e acidez do solo em plantas jovens de cana-de-açúcar. As plantas foram submetidas a três tratamentos de disponibilidade hídrica, medidos em percentagem de capacidade de campo (CC) - sem estresse (70% CC), estresse moderado (55% CC) e estresse severo (40% CC); e três tratamentos de acidez no solo, medidos em termos de saturação por bases (V) - baixa acidez (V = 55%), média acidez (V = 33%) e alta acidez (V = 23%). O experimento foi realizado em casa de vegetação a 29,7±4,3ºC e 75±10% UR. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso, em esquema fatorial 3x3, com quatro repetições. Após 60 dias, foram determinados os teores de solutos compatíveis - trealose, glicina betaína e prolina - na folha diagnóstico e o crescimento inicial da parte aérea. Os solutos compatíveis trealose, glicina betaína e prolina são indicadores do efeito da interação dos estresses hídrico e ácido no solo. O acúmulo dos solutos compatíveis nos tecidos foliares das plantas não é capaz de impedir a redução na produção de matéria seca da cana-de-açúcar, resultante do agravamento nas condições de disponibilidade hídrica e de acidez 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.

Growth and mineral nutrition of Solanum americanum

Um experimento em casa de vegetação foi conduzido entre novembro de 1995 e abril de 1996 na FCAV/UNESP, Brasil, objetivando estudar a produção de matéria seca, a distribuição e o acúmulo de macronutrientes por Solanum americanum - uma importante planta infestante de culturas anuais e perenes no Brasil. As plantas foram cultivadas em vasos de 7 L com substrato de areia, os quais foram irrigados diariamente com solução nutritiva de Hoagland & Arnon. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos corresponderam às épocas de avaliação, em intervalos de 14 dias, iniciando-se 21 dias após a emergência (DAE). em cada avaliação, as plantas de quatro vasos foram analisadas quanto à produção de matéria seca e ao conteúdo de macronutrientes. S. americanum apresentou pequeno acúmulo de matéria seca e de macronutrientes no início da fase experimental. Esses acúmulos intensificaram-se após 77 DAE, atingindo o máximo valor teórico aos 142, 142, 164, 149, 140, 149 e 152 DAE, para matéria seca, N, P, K, Ca, Mg e S, respectivamente. K e N foram os macronutrientes acumulados em maior quantidade por plantas de S. americanum.

Viabilidade agronômica do consórcio de alface e rúcula, em duas épocas de cultivo

Avaliou-se a produtividade de grupos de alface e da rúcula, em consórcio, em relação aos seus cultivos solteiros, na UNESP Jaboticabal, em condições de campo, em duas épocas de cultivo, maio a agosto e setembro a novembro de 2001, sob delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de combinações dos fatores grupos de alface (crespa, cv. Vera; lisa, cv. Elisa e americana, cv. Tainá), sistemas de cultivo (consórcio e cultivo solteiro) e épocas de semeadura da rúcula para o estabelecimento do consórcio [0; 7 e 14 dias após o transplante (DAT) da alface]. As maiores matérias fresca e seca de alface foram obtidas na primavera, com destaque para a alface americana. As alfaces não foram afetadas pelo sistema de cultivo. A maior matéria fresca de rúcula, no outono-inverno, foi obtida em consórcio, a 0 DAT, com as alfaces crespa e lisa e, aos 7 DAT com americana, enquanto na primavera, quando foi consorciada aos 7 DAT com alface crespa e a 0 DAT com alfaces do grupo lisa e americana. A rúcula teve sua matéria seca reduzida nos consórcios estabelecidos tardiamente, aos 14 DAT. Os cultivos consorciados apresentaram-se superiores aos cultivos solteiros entre 5 e 93%, segundo o índice de uso eficiente da terra. Os maiores índices de uso eficiente da terra foram obtidos com os consórcios de rúcula e alface crespa a 0 DAT (1,93), no outono-inverno e pelas mesmas hortaliças aos 7 DAT (1,84), na primavera.

Intercropping corn and kudzu in a rotation system with soybean

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Efeito do consórcio de milho com Panicum maximum na comunidade infestante e na cultura da soja em rotação

Objetivou-se com este trabalho estudar os efeitos do consórcio de milho com colonião (Panicum maximum cv. Aruana) na infestação de plantas daninhas e na cultura da soja em rotação. O experimento foi realizado em campo, no período de dezembro de 2008 a abril de 2010, em área experimental da UNESP, campus de Jaboticabal-SP. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcela subdividida. Foram estudadas duas formas de semeadura (a lanço e em linha) de colonião nas parcelas e quatro quantidades de sementes (200, 400, 600 e 800 pontos de valor cultural - PVC) nas subparcelas, além de três testemunhas, representadas pelo monocultivo das espécies, como tratamentos adicionais. O cultivo consorciado não afetou o desenvolvimento do milho, comparado ao milho solteiro. Embora na colheita do milho houvesse maior matéria seca e densidade de plantas de colonião com a semeadura de 800 PVC, antes da semeadura da soja o acúmulo de massa não diferiu entre os tratamentos de consórcio. Portanto, a semeadura de 200 PVC de sementes de colonião, a lanço ou em linha, foi suficiente para a manutenção de quantidade (9,1 t ha-1) adequada de palha sobre o solo. Antecedendo a semeadura da soja, a infestação de plantas daninhas na testemunha de milho solteiro foi maior do que nos tratamentos de consórcio e nas testemunhas da forrageira solteira (a lanço e em linha). O mesmo foi observado para densidade de plantas daninhas após a instalação da cultura. Os sistemas de consórcio de milho com colonião não interferiram em nenhuma característica avaliada na cultura da soja cultivada em rotação. da mesma forma, não foi observada diferença entre os tratamentos de consórcios e a testemunha de milho em monocultivo para produção de grãos de soja.

Acúmulo de matéria seca na presença e na ausência de plantas infestantes no cultivar de mandioca SRT 59 - branca de Santa Catarina

O período de plantio da cultura da mandioca, no Estado de São Paulo, é extenso, de maio a outubro. Existem grandes diferenças no desenvolvimento de suas plantas e na matointerferência nas diferentes épocas de plantio. Com o objetivo de avaliar a produção e acúmulo de matéria seca das plantas de mandioca cv. SRT 59 - Branca de Santa Catarina, na presença e na ausência de plantas infestantes, foram desenvolvidos quatro experimentos, em quatro épocas de plantio, em blocos ao acaso, com três repetições (com plantio em 30-10-1989) ou quatro (com plantios em 28-6-1989; 30-6-1989 e 23-7-1990). As plantas foram submetidas a períodos crescentes na presença e na ausência de plantas infestantes e amostradas aos 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270 e 360 dias a partir do plantio. Análises de crescimento da cultura evidenciaram que, nas parcelas mantidas por períodos no mato, houve drástica redução no acúmulo de matéria seca pelas plantas, estando as perdas de produção de raízes próximas de 90%. As curvas de acúmulo de matéria seca nas raízes foram mais bem explicadas pela equação sigmoidal de Boltzman, embora, para os períodos crescentes na presença de plantas infestantes, para dois dos experimentos, os coeficientes de determinação não tenham sido significativos. As maiores produções de matéria seca nas raízes foram obtidas aos 360 dias do plantio.