Volunteer RR® corn management in roundup ready® soybean-corn succession system

The present study evaluated the effects of cover crops (Pennisetum glaucum, Crotalaria spectabilis and Urochloa ruziziensis) associated with the application of herbicides {glyphosate; (glyphosate + haloxyfop-R); (glyphosate + fluazifop-p-butyl); (glyphosate + imazethapyr) and (glyphosate + imazaquin)} in soybean desiccation management for volunteer RR® corn control. The experiment was conducted under field conditions at Sinop-MT, during the 2013/2014 crop season, in a randomized complete blocks design with factorial scheme and four replications. The following parameter were evaluated: dry matter of cover crops and ground coverage rate, control of volunteer RR® corn present at the time of desiccation, dry matter, height and intoxication level on soybean plants caused by herbicides at 7, 14 and 28 days after emergence (DAE), control of volunteer RR® corn derived from emergence fluxes subsequent to desiccation management and soybean yield. The joint application of (glyphosate + haloxyfop-R) provided the best level of volunteer RR® corn control present at the time of desiccation. Satisfactory control (80%) of volunteer corn was obtained with the application of (glyphosate + imazethapyr). This treatment displayed an additional residual effect of imazethapyr, which efficiently controled volunteer RR® corn derived from fluxes subsequent to desiccation management, especially in treatments performed under U. ruziziensis straw. None of the herbicides used in desiccation management caused any significant effect on dry matter, height and phytotoxicity of soybean plants at 7, 14 and 28 DAE nor on grain yield.

Development and Integration of Biocontrol Products in Branched Broomrape (Phelipanche ramosa) management in Tomato

Parasitic weeds of the genera Striga, Orobanche, and Phelipanche pose a severe problem for agriculture because they are difficult to control and are highly destructive to several crops. The present work was carried out during the period October, 2009 to February, 2012 to evaluate the potential of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) to suppress P. ramosa on tomatoes and to investigate the effects of air-dried powder and aqueous extracts from Euphorbia hirta on germination and haustorium initiation in Phelipanche ramosa. The work was divided into three parts: a survey of the indigenous mycorrhizal flora in Sudan, second, laboratory and greenhouse experiments (conducted in Germany and Sudan) to construct a base for the third part, which was a field trial in Sudan. A survey was performed in 2009 in the White Nile state, Sudan to assess AMF spore densities and root colonization in nine fields planted with 13 different important agricultural crops. In addition, an attempt was made to study the relationship between soil physico-chemical properties and AMF spore density, colonization rate, species richness and other diversity indices. The mean percentage of AMF colonization was 34%, ranging from 19-50%. The spore densities (expressed as per 100 g dry soil) retrieved from the rhizosphere of different crops were relatively high, varying from 344 to 1222 with a mean of 798. There was no correlation between spore densities in soil and root colonization percentage. A total of 45 morphologically classifiable species representing ten genera of AMF were detected with no correlation between the number of species found in a soil sample and the spore density. The most abundant genus was Glomus (20 species). The AMF diversity expressed by the Shannon–Weaver index was highest in sorghum (H\= 2.27) and Jews mallow (H\= 2.13) and lowest in alfalfa (H\= 1.4). With respect to crop species, the genera Glomus and Entrophospora were encountered in almost all crops, except for Entrophospora in alfalfa. Kuklospora was found only in sugarcane and sorghum. The genus Ambispora was recovered only in mint and okra, while mint and onion were the only species on which no Acaulospora was found. The hierarchical cluster analysis based on the similarity among AMF communities with respect to crop species overall showed that species compositions were relatively similar with the highest dissimilarity of about 25% separating three of the mango samples and the four sorghum samples from all other samples. Laboratory experiments studied the influence of root and stem exudates of three tomato varieties infected by three different Glomus species on germination of P. ramosa. Root exudates were collected 21or 42 days after transplanting (DAT) and stem exudates 42 DAT and tested for their effects on germination of P. ramosa seeds in vitro. The tomato varieties studied did not have an effect on either mycorrhizal colonization or Phelipanche germination. Germination in response to exudates from 42 day old mycorrhizal plants was significantly reduced in comparison to non-mycorrhizal controls. Germination of P. ramosa in response to root exudates from 21 day old plants was consistently higher than for 42 day-old plants (F=121.6; P<.0001). Stem diffusates from non-mycorrhizal plants invariably elicited higher germination than diffusates from the corresponding mycorrhizal ones and differences were mostly statistically significant. A series of laboratory experiments was undertaken to investigate the effects of aqueous extracts from Euphorbia hirta on germination, radicle elongation, and haustorium initiation in P. ramosa. P. ramosa seeds conditioned in water and subsequently treated with diluted E. hirta extract (10-25% v/v) displayed considerable germination (47-62%). Increasing extract concentration to 50% or more reduced germination in response to the synthetic germination stimulants GR24 and Nijmegen-1 in a concentration dependent manner. P. ramosa germlings treated with diluted Euphorbia extract (10-75 % v/v) displayed haustorium initiation comparable to 2, 5-Dimethoxy-p-benzoquinon (DMBQ) at 20 µM. Euphorbia extract applied during conditioning reduced haustorium initiation in a concentration dependent manner. E. hirta extract or air-dried powder, applied to soil, induced considerable P. ramosa germination. Pot experiments were undertaken in a glasshouse at the University of Kassel, Germany, to investigate the effects of P. ramosa seed bank on tomato growth parameters. Different Phelipanche seed banks were established by mixing the parasite seeds (0 - 32 mg) with the potting medium in each pot. P. ramosa reduced all tomato growth parameters measured and the reduction progressively increased with seed bank. Root and total dry matter accumulation per tomato plant were most affected. P. ramosa emergence, number of tubercles, and tubercle dry weight increased with the seed bank and were, invariably, maximal with the highest seed bank. Another objective was to determine if different AM fungi differ in their effects on the colonization of tomatoes with P. ramosa and the performance of P. ramosa after colonization. Three AMF species viz. GIomus intraradices, Glomus mosseae and Glomus Sprint® were used in this study. For the infection, P. ramosa seeds (8 mg) were mixed with the top 5 cm soil in each pot. No mycorrhizal colonization was detected in un-inoculated control plants. P. ramosa infested, mycorrhiza inoculated tomato plants had significantly lower AMF colonization compared to plants not infested with P. ramosa. Inoculation with G. intraradices, G. mosseae and Glomus Sprint® reduced the number of emerged P. ramosa plants by 29.3, 45.3 and 62.7% and the number of tubercles by 22.2, 42 and 56.8%, respectively. Mycorrhizal root colonization was positively correlated with number of branches and total dry matter of tomatoes. Field experiments on tomato undertaken in 2010/12 were only partially successful because of insect infestations which resulted in the complete destruction of the second run of the experiment. The effects of the inoculation with AMF, the addition of 10 t ha-1 filter mud (FM), an organic residues from sugar processing and 36 or 72 kg N ha-1 on the infestation of tomatoes with P. ramosa were assessed. In un-inoculated control plants, AMF colonization ranged between 13.4 to 22.1% with no significant differences among FM and N treatments. Adding AMF or FM resulted in a significant increase of branching in the tomato plants with no additive effects. Dry weights were slightly increased through FM application when no N was applied and significantly at 36 kg N ha-1. There was no effect of FM on the time until the first Phelipanche emerged while AMF and N application interacted. Especially AMF inoculation resulted in a tendency to delayed P. ramosa emergence. The marketable yield was extremely low due to the strong fruit infestation with insects mainly whitefly Bemisia tabaci and tomato leaf miner (Tuta absoluta). Tomatoes inoculated with varied mycorrhiza species displayed different response to the insect infestation, as G. intraradices significantly reduced the infestation, while G. mosseae elicited higher insect infestation. The results of the present thesis indicate that there may be a potential of developing management strategies for P. ramosa targeting the pre-attachment stage namely germination and haustorial initiation using plant extracts. However, ways of practical use need to be developed. If such treatments can be combined with AMF inoculation also needs to be investigated. Overall, it will require a systematic approach to develop management tools that are easily applicable and affordable to Sudanese farmers. It is well-known that proper agronomical practices such as the design of an optimum crop rotation in cropping systems, reduced tillage, promotion of cover crops, the introduction of multi-microbial inoculants, and maintenance of proper phosphorus levels are advantageous if the mycorrhiza protection method is exploited against Phelipanche ramosa infestation. Without the knowledge about the biology of the parasitic weeds by the farmers and basic preventive measures such as hygiene and seed quality control no control strategy will be successful, however.

Engineering a plant community to deliver multiple ecosystem services

The sustainable delivery of multiple ecosystem services requires the management of functionally diverse biological communities. In an agricultural context, an emphasis on food production has often led to a loss of biodiversity to the detriment of other ecosystem services such as the maintenance of soil health and pest regulation. In scenarios where multiple species can be grown together, it may be possible to better balance environmental and agronomic services through the targeted selection of companion species. We used the case study of legume-based cover crops to engineer a plant community that delivered the optimal balance of six ecosystem services: early productivity, regrowth following mowing, weed suppression, support of invertebrates, soil fertility building (measured as yield of following crop), and conservation of nutrients in the soil. An experimental species pool of 12 cultivated legume species was screened for a range of functional traits and ecosystem services at five sites across a geographical gradient in the United Kingdom. All possible species combinations were then analyzed, using a process-based model of plant competition, to identify the community that delivered the best balance of services at each site. In our system, low to intermediate levels of species richness (one to four species) that exploited functional contrasts in growth habit and phenology were identified as being optimal. The optimal solution was determined largely by the number of species and functional diversity represented by the starting species pool, emphasizing the importance of the initial selection of species for the screening experiments. The approach of using relationships between functional traits and ecosystem services to design multifunctional biological communities has the potential to inform the design of agricultural systems that better balance agronomic and environmental services and meet the current objective of European agricultural policy to maintain viable food production in the context of the sustainable management of natural resources.

Aplicação de calcário e culturas de cobertura na implantação do sistema plantio direto em cerrado

Este estudo objetivou avaliar a correção do solo no estabelecimento do sistema plantio direto em Latossolo Vermelho localizado em região típica de Cerrado, Selvíria - MS. Os tratamentos consistiram em cinco formas de aplicação de calagem, em dose única ou parcelada, e duas culturas de cobertura. A calagem sem incorporação, independentemente do modo de aplicação, corrigiu a acidez do solo e aumentou os teores de Ca e Mg na camada de 0-0,05 m; nas demais profundidades, não houve alterações significativas desses atributos. A incorporação do calcário na camada de 0-0,2m modificou, uniformemente, os valores de pH, Ca, Mg e soma de bases do solo até à profundidade de 0,2 m. O sorgo como cultura de cobertura possibilitou maiores teores de Ca e Mg quando a dose de calcário foi subdividida em três aplicações.

Adubação nitrogenada para milho com o uso de plantas de cobertura e modos de aplicação de calcário

O sistema plantio direto (SPD) é uma realidade na região dos Cerrados, mas alguns questionamentos persistem nesse tipo de manejo como o modo de realização da calagem e a dose de nitrogênio (N) a ser adotada em cultura comercial, em relação às culturas precedentes. Desse modo, objetivou-se avaliar modos de aplicar o calcário na implantação do SPD e o efeito de culturas de cobertura precedentes sobre a necessidade de adubação nitrogenada da cultura do milho, durante diferentes anos agrícolas. O delineamento experimental utilizado foi de blocos casualizados, em esquema fatorial 5 x 2 (modos de aplicação do calcário x culturas de cobertura) e posterior divisão em três subparcelas, referentes às doses de N (0, 90 e 180 kg ha-1). Foram avaliados quatro modos de aplicação de calcário: incorporado a 0-0,2 m, em out./2001; dose total em superfície aplicada, em out./2001; aplicação de 1/2 da dose, em out./2001, e 1/2, em ago./2002, na superfície; e aplicação de 1/3 da dose recomendada, em mar./2001, + 1/3, em out./2001, e 1/3, em ago./2002, também em superfície. Além de um tratamento testemunha (sem calcário) e duas culturas de cobertura, crotalária e milheto. Os diferentes modos de calagem não alteraram a produtividade de grãos de milho. O cultivo de milho após crotalária apresentou melhor desempenho e menor demanda de adubação nitrogenada, quando comparado ao cultivado após milheto.

Efeitos de geada no desenvolvimento do feijoeiro em sucessão a espécies vegetais e adubação nitrogenada

O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de geada no desenvolvimento do feijoeiro em experimentação de cultivo em sucessão a espécies de cobertura e adubação nitrogenada, em delineamento experimental de blocos ao acaso em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelas espécies Sorghum bicolor tipo guinea, Canavalia brasiliensis, Sorghum bicolor, Crotalaria juncea, Pennisetum glaucum e uma testemunha mantida no limpo, enquanto as subparcelas por doses de nitrogênio em cobertura (0, 25, 50 e 75 kg ha-1 de N), utilizando-se como fonte a uréia. Menores danos e severidade da geada foram constatados em plantas de feijão cultivadas após as espécies Canavalia brasiliensis e Crotalaria juncea, devido à menor quantidade de massa seca residual em relação à das culturas de gramíneas. Produtividades superiores de grãos de feijoeiro após geada foram obtidas na sucessão com Crotalária juncea e C. brasiliensis e com a aplicação de doses entre 44,5 e 52,0 kg ha-1 de N, em cobertura.

Manejo de plantas daninhas em soja geneticamente modificada tolerante ao glyphosate

Os sistemas de produção transgênicos, assim como os convencionais, exigem, além do controle químico, a adoção de outras estratégias de manejo de plantas daninhas. Objetivou-se, com este trabalho, avaliar o controle químico de plantas daninhas, em soja geneticamente modificada (transgênica) tolerante ao herbicida glyphosate associado a coberturas vegetais, na entressafra. O experimento foi instalado em área experimental da FCAV/Unesp, Jaboticabal (SP). O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas, foram avaliadas as coberturas vegetais de Brachiaria brizantha (braquiarão cv. Marandu), Pennisetum americanum (milheto forrageiro cv. BN2) e vegetação espontânea, e, nas subparcelas, os herbicidas glyphosate, chlorimuron - ethyl + lactofen em mistura e fluazifop-p-butyl em aplicação sequencial, além de duas testemunhas sem aplicação. A cobertura com braquiarão contribuiu para o controle químico, exercendo supressão das plantas daninhas. A aplicação única de 720 g e.a. ha-1de glyphosate, independentemente da cobertura vegetal utilizada na entressafra, foi suficiente para o controle adequado de Acanthospermum hispidum, Alternanthera tenella, Amaranthus sp., Bidens pilosa, Xanthium strumarium, Cenchrus echinatus, Digitaria sp. e Eleusine indica, com resultados similares ao tratamento (chlorimuron-ethyl + lactofen) + fluazifop-p-buthyl. Comparados à testemunha capinada, os herbicidas testados não afetaram a altura das plantas, massa seca da parte aérea, massa de 100 grãos e a produtividade de grãos. As plantas de soja crescidas sobre os resíduos vegetais de braquiarão e milheto forrageiro apresentaram maior altura, porém, nenhuma outra característica avaliada na cultura foi influenciada pelas coberturas.

Culturas de cobertura e sua influência na fertilidade do solo sob sistema de plantio direto (SPD)

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

Formação de palhada por braquiárias para adoção do sistema plantio direto

Com o objetivo de avaliar espécies forrageiras para formação de palhada para adoção do sistema plantio direto, foi pesquisado o potencial de Brachiaria decumbens e B. brizantha, comparadas ao milheto (Pennisetum glaucum). As plantas de cobertura foram semeadas em março e conduzidas até novembro (momento do manejo químico). Aos 50, 110 e 250 dias após a semeadura (DAS) foram avaliadas a composição específica das infestantes na cobertura vegetal, a porcentagem visual de cobertura do solo e o acúmulo de massa vegetal seca das coberturas. As braquiárias foram eficientes na formação de palha (acima de 11 tha-1), sendo promissoras para o sistema plantio direto. Também, observou-se densa cobertura do solo, com supressão do desenvolvimento de plantas daninhas, o que não se percebeu com milheto, cujo maior potencial de cobertura do solo e acúmulo (10,5 t ha-1) de massa ocorreu no fim do seu ciclo (110 DAS) e, 3,2 t ha-1 de massa vegetal seca aos 250 DAS. Devido à rápida decomposição da palha de milheto observou-se, também, reinfestação da área por plantas daninhas.

Eficácia de glyphosate em plantas de cobertura

Objetivou-se comparar a eficácia de três dosagens do herbicida glyphosate para a dessecação de Brachiaria decumbens, B. brizantha cv. Marandu e vegetação espontânea, visando a adoção do sistema plantio direto. Utilizou-se delineamento experimental de blocos ao acaso, num esquema fatorial 3 x 3, com quatro repetições. Testaram-se três tipos de cobertura vegetal e três dosagens de glyphosate (1,44, 2,16 e 2,88 kg ha-1). Aos 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação (DAA), foram feitas avaliações visuais da porcentagem de controle das coberturas vegetais e, aos 45 DAA, avaliações visuais da porcentagem de reinfestação da área. Conclui-se que, para as espécies que compunham a vegetação espontânea, o uso de 1,44 kg ha-1 proporcionou bom controle, sem no entanto evitar rebrotes de Digitaria insularis. Para as braquiárias, a mesma taxa de controle foi observada a partir de 2,16 kg ha-1. A camada de palha das braquiárias sobre o solo não foi capaz de suprimir a emergência de Cyperus rotundus, Alternanthera tenella, Raphanus raphanistrum, Bidens pilosa e Euphorbia heterophylla.

Formação e manutenção de palhada de gramíneas concomitante à influência da adubação nitrogenada em cobertura no feijoeiro irrigado em sistema de semeadura direta

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Soil uses in the sugarcane fallow period to improve chemical and physical properties of two latosols (oxisols)

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

Crop sequences in no-tillage system: effects on soil fertility and soybean, maize and rice yield

Os resíduos vegetais das culturas, ao se decomporem, alteram os atributos químicos do solo e, como consequência, influenciam a produtividade das culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos químicos do solo e a produtividade das culturas de soja, milho e arroz, cultivadas no verão, em sucessão a culturas de inverno em semeadura direta. O experimento foi realizado em Jaboticabal-SP (48 ° 18 ' 58 '' W e 21 ° 15 ' 22 '' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, no esquema em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de quatro sequências de culturas de verão (monoculturas de milho e soja e rotações soja/milho e arroz/feijão/algodão) com sete culturas de inverno (milho, girassol, nabo forrageiro, milheto, guandu, sorgo e crotalária). Os cultivos iniciaram-se em 2002. Após o manejo das culturas de inverno e antes da semeadura das culturas de verão do ano agrícola 2006/2007, foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5-10; 10-20; e 20-30 cm. Nas amostras de solo, foram determinados: teores de matéria orgânica, pH, teores de P (resina), K, Ca e Mg trocáveis e acidez potencial (H + Al). As sequências de verão rotação soja/milho e milho em monocultura proporcionaram no solo menores teores de matéria orgânica na camada de 0-10 cm e de P do solo na camada de 0-20 cm. Na sequência de verão arroz/feijão/algodão, maiores teores de K foram proporcionados pelas culturas de inverno crotalária e nabo forrageiro, na camada de 0-10 cm, e milheto, na de 0-2,5 cm. Crotalária, milheto, nabo forrageiro e sorgo, cultivados no inverno, proporcionaram maiores teores de matéria orgânica no solo na camada de 0-30 cm. Maiores teores de P no solo foram proporcionados pela crotalária, na camada de 0-2,5 cm, e pelo nabo forrageiro, na de 0-5 cm. Maiores produtividades de soja, como monocultura de verão, foram obtidas após nabo forrageiro e crotalária e, quando em rotação com milho no verão, após nabo forrageiro, crotalária e milheto. Maiores produtividades de milho foram obtidas após nabo forrageiro, milheto e guandu, e menor produtividade de arroz foi obtida após sorgo.

Decomposição e liberação de nitrogênio de resíduos culturais de plantas de cobertura em um solo de cerrado

A produção de massa seca, a taxa de decomposição e a liberação de nitrogênio (N) foram avaliadas em um experimento com sete tipos de cobertura vegetal: milheto pérola (Pennisetum americanum sin. tiphoydes), braquiária (Brachiaria brizantha), sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), crotalária juncea (Crotalarea juncea) e aveia-preta (Avena strigosa Schreb), em pousio e em área de cultivo convencional (testemunha), em solo de cerrado, em Uberaba, região do Triângulo Mineiro. Dentre as coberturas avaliadas, o milheto e a crotalária foram as que apresentaram a maior produção de massa seca, maior acúmulo e a maior liberação de N. A braquiária foi a cobertura que apresentou a maior taxa de decomposição. Todas as coberturas apresentaram a maior taxa de liberação de N até 42 dias após dessecação.

Plantas de cobertura em pré-safra e adubação nitrogenada na fertilidade do solo em diferentes camadas, cultivado com milho em sistema de plantio direto e convencional

The species of cover crops in pre-harvest of maize crop may influence the soil chemical properties. The objective was to evaluate soil fertility due to the use of plant species cover, previously cultivated with maize crop in no-tillage and conventional and subjected to nitrogen. The experiment was conducted at UNESP in Jaboticabal-SP, in an Oxisol clay during the crop years 2000/01, 2001/02 and 2002/03. The experimental design was randomized blocks in split plots with four replications. The treatments consisted of nitrogen (0, 60 and 120 kg N ha(-1)) and planting systems, and three under no-tillage system with the use of cover crops: Brachiaria, millet, Crotalaria and lablab, and under a conventional tillage. We evaluated at the flowering stage of corn, covering the crop year 2002-2003, the chemical soil layers (0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20; 0.20-0.30 m deep). Tillage systems and nitrogen levels influenced differently to the chemical properties of soil layers studied. Regardless of the nitrogen used in the conventional treatment showed lower organic matter content, calcium and value of sum of bases in the topsoil.