Winter cover crops affecting physical and chemical soil attributes in a commercial vineyard / Plantas de cobertura de inverno afetando atributos químicos e físicos do solo em vinhedo comercial

ABSTRACT: Cover crops may have direct or indirect effects on the physical and chemicalsoil attributes; these cropsplay a key role in the cycling of nutrients in the soil and add labile organic carbon, bringing economic and environmental benefits to the system. To study the effect of cover crops on the physical and chemical properties of an Oxisol, a three-year experiment was conducted in a commercial vineyard located at Epagri's Experimental Station in Videira, SC, Brazil. Different winter species (white clover, red clover, common vetch, turnip, corn spurrey, black oat, rye, and ryegrass) were sown in addition to treatments with manual weeding or mechanical mowing. Certain chemical and physical attributes of soil were determined in samples collected fromlayers 0-0.1 and 0.1-0.2m deep on the vinerows and between rows, as well as the dry mass of winter cover crops. Few chemical and physical attributes of the soil changed among winter cover crops and did not differ from the crops managed with mechanical mowing or hand weeding of spontaneous vegetation. Vine rows provided more adequate values of most physical and chemical soil attributes.

ESUMO: As plantas de cobertura podem apresentar efeitos diretos ou indiretos sobre os atributos físicos e químicos do solo, desempenhando papel fundamental na ciclagem dos nutrientes e na adição de carbono orgânico lábil ao solo, trazendo benefícios econômicos e ecológicos ao sistema. Para estudar o efeito de plantas de cobertura sobre os atributos físicos e químicos de um Nitossolo Vermelho, foi conduzido por três anos um experimento com semeadura de diferentes espécies de inverno (trevo-branco, trevo-vermelho, ervilhaca-comum, nabo-forrageiro, espérgula, aveia-preta, centeio e azevém), além dos tratamentos com capina manual e roçada mecânica, em um vinhedo comercial localizado na Estação Experimental da Epagri em Videira, SC. Foram determinados alguns atributos químicos e físicos do solo em amostras coletadas nas camadas de 0-0,1 e 0,1-0,2m de profundidade na linha e na entrelinha da cultura, além da massa seca das plantas de cobertura de inverno. As plantas de cobertura do solo alteram poucos atributos químicos e físicos do solo e não se diferenciam do manejo da vegetação espontânea com capinas manuais ou com roçadas mecânicas. A linha da cultura apresenta valores mais adequados da maioria dos atributos físicos e químicos do solo.

Economic and soil quality indicators in soybean crops grown under integrated crop-livestock and winter-grain cultivation systems / Relação entre indicadores econômicos e edáficos de qualidade do solo em lavouras de soja com ILP ou produção de grãos no inverno

ABSTRACT: This study aimed to evaluate the relationship between economic indicators of soybean crops ( Glycine max L.) cultivated with Crop-Livestock Integration (CLI) or with grain production in winter, and the chemical, physical and biological attributes of the soil. It was selected ten agricultural sites in Santa Catarina to measure economic results and edaphic attributes, data was submitted to a Principal Components Analysis (PCA). Results indicated that soybean production in the summer and grain production in the winter yielded better economic results compared with summer soybean and CLI in winter. This reflects the higher productivity of the crops (9.1%) and the improved chemical, physical, and biological attributes of the soil (with the exception of organic matter content and macroporosity, which were better under the soybean system with CLI).

RESUMO: O estudo teve como objetivo avaliar a relação entre resultados econômicos de lavouras de soja ( Glycine maxL.) cultivadas com Integração Lavoura-Pecuária (ILP) ou produção de grãos no inverno e atributos químicos, físicos e biológicos do solo. Foram selecionadas dez propriedades rurais, consideradas referência em Santa Catarina, para a determinação dos resultados econômicos das lavouras de soja e dos atributos edáficos, que foram submetidos à análise de componentes principais (ACP). Os resultados indicam que o sistema de produção de soja no verão e grãos no inverno apresentou melhores resultados econômicos em comparação com o sistema de soja no verão e ILP no inverno. Este resultado decorre da maior produtividade das lavouras (9,1%), devido às melhores condições químicas, físicas e biológicas do solo, com exceção do teor de matéria orgânica e da macroporosidade, que ficaram mais associadas ao sistema soja com ILP.

Atributos de solo e de plantas afetados pelo manejo da pastagem anual de inverno em sistema de integração lavoura-pecuária / Soil and crop attributes affected by winter pasture management in integrated crop-livestock system

O uso continuado do sistema de integração lavoura-pecuária pode promover alterações em atributos físicos do solo, bem como afetar a produtividade das culturas semeadas em sucessão à pastagem. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de formas de semeadura e do intervalo entre a retirada dos animais e a dessecação da pastagem anual de inverno sobre atributos físicos do solo, fitomassa aérea remanescente da pastagem e produtividade das culturas semeadas em sucessão. Foi instalado um experimento em propriedade rural em Campos Novos, SC, que utiliza o sistema integração lavoura-pecuária, onde foram aplicados os seguintes tratamentos: duas formas de semeadura da pastagem no outono (semeadura direta sem e com posterior revolvimento do solo com grade niveladora), alocados nas parcelas principais, e quatro intervalos de retirada dos animais antes da dessecação da pastagem (retirada dos animais aos 28, 14 e 1 dia antes da dessecação e testemunha, sem pastejo), alocados nas subparcelas. Foram determinados a fitomassa aérea de pastagem remanescente por ocasião da dessecação, os atributos físicos do solo após a dessecação da pastagem e o rendimento de grãos de soja e milho. A forma de semeadura da pastagem anual de inverno não afetou os atributos físicos do solo e o rendimento das culturas de soja e milho cultivadas em sucessão à pastagem, enquanto o aumento do intervalo entre a retirada dos animais e a dessecação aumentou a fitomassa aérea remanescente da pastagem por ocasião da dessecação.

Continued use of the crop-livestock system in agricultural areas can promote changes in soil physical attributes, as well as affect the productivity of crops grown in rotation with pasture. The aim of this study was to evaluate the effects of methods of sowing and the interval between the withdrawal and desiccation of pasture on soil physical attributes, aboveground biomass of pasture and productivity of crops sown in succession. It was conducted an experiment in a rural property in Campos Novos, which uses the crop-livestok system, with the following treatments: two types of pasture seeding in autumn (direct seeding without and with subsequent soil harrowing), allocated in main plots, and four intervals of removing animals from the pasture before desiccation (removal of the animals at 28, 14 and 1 day before the desiccation and control, without grazing), allocated as subplots. It was determined the aboveground biomass of pasture, the soil physical attributes after desiccation of grassland and yield of soybeans and corn. The form of winter pasture seeding does not affect the soil physical attributes and crop productivity, while increasing the interval between the withdrawal and desiccation of winter pasture increases the production of the aboveground biomass of the pasture.

Atributos de solo e produtividade de feijão após diferentes formas de uso do solo no inverno, no quinto ano de experimentação / Soil attributes and common bean yield after five years of different winter soil uses

O objetivo deste trabalho foi avaliar, no quinto ano de experimentação, o efeito de formas de uso do solo no inverno sobre a quantidade de palha remanescente, os atributos físicos e químicos do solo e a produtividade de grãos de feijão cultivado em sucessão. Foi conduzido um experimento na região do Planalto Norte de Santa Catarina, entre maio de 2006 e abril de 2011, no qual foram avaliadas cinco formas de uso do solo no inverno, repetidas por cinco anos nas mesmas parcelas: 1) consórcio de aveia preta + azevém + ervilhaca comum manejado sem pastejo (consórcio cobertura); 2) o mesmo consórcio, com pastejo e com 100kg ha-1 de N ano-1 em cobertura (pastagem com N); 3) o mesmo consórcio, com pastejo e sem adubação nitrogenada (pastagem sem N); 4) nabo forrageiro sem pastejo (nabo forrageiro); e 5) pousio sem pastejo (pousio). O consórcio cobertura aportou a maior quantidade de palha para cultivo do feijão em sucessão, mas não foram observadas diferenças expressivas em atributos de solo entre as formas de uso investigadas. Coberturas de solo, pastagem anual e pousio no inverno não afetaram a produtividade de grãos de feijão cultivado em sucessão.

The objective of this study was to evaluate in the fifth year of experimentation, the effect of winter soil uses on residual straw on the soil, physical and chemical soil attributes and grain yield of common bean cultivated in succession. An experiment was carried out in the North Plateau of Santa Catarina State, Brazil, from May 2006 to April 2011. Five winter soil uses were investigated: 1) multicropping with black oat + ryegrass + common vetch without grazing (multicropping cover); 2) the same multicropping, with grazing and 100kg ha-1 of nitrogen year-1, applied during the growing period (pasture with N); 3) the same multicropping, with grazing and without nitrogen fertilization (pasture without N); 4) oil seed radish, without grazing (oil seed radish); and 5) natural vegetation, without grazing (fallow). In the fifth year of experimentation, multicropping cover treatment inputted greater straw on the soil, but it was not observed expressive differences in soil attributes among the five winter soil uses. Cover crops, annual pasture and winter fallow did not affect the grain yield of common bean cultivated in succession.

Desempenho da cultura do feijão após diferentes formas de uso do solo no inverno / Performance of common bean cultivated after different soil use during the winter

O uso e manejo do solo durante o inverno pode alterar as características físicas do solo, a cobertura remanescente e o desempenho da cultura semeada em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de formas de uso do solo no inverno sobre essas variáveis, semeando-se a cultura do feijão em sucessão, manejada em plantio direto. Na safra 2007/08, foram conduzidos três experimentos na região do Planalto Norte Catarinense, onde foram avaliadas cinco formas de uso do solo durante o inverno: 1) consórcio de aveia preta + azevém + ervilhaca + trevo vesiculoso manejado sem pastejo e sem adubação nitrogenada (consórcio cobertura); 2) o mesmo consórcio, com pastejo e com 100kg ha-1 de N em cobertura (pastagem com N); 3) o mesmo consórcio, com pastejo e sem adubação nitrogenada (pastagem sem N); 4) nabo forrageiro, sem pastejo e sem adubação nitrogenada (nabo forrageiro); e 5) pousio, sem pastejo e sem adubação nitrogenada (pousio). O consórcio cobertura proporciona maior quantidade de palha para o cultivo de feijão em sucessão, mas as formas de uso do solo no inverno estudadas não afetam expressivamente a densidade e a macroporosidade do solo. O uso do solo no inverno com pastagem anual em sistema integração lavoura-pecuária, coberturas de solo e pousio não afeta o desempenho da cultura do feijão semeada em sucessão, manejada em plantio direto.

Soil use and management during the winter can affect soil physical properties, reminiscent straw and performance of the crop cultivated in succession. The objective of this study was to evaluate the effect of winter soil use on these variables, cultivating black bean under no tillage system in the summer. Three experiments were carried out in the North Plateau of Santa Catarina State, Brazil, during 2007/08 crop season, with five strategies of soil use during the winter: 1) multicropping with black oat + ryegrass + commom vetch + arrow leaf clover without grazing and nitrogen fertilization (multicropping cover); 2) the same multicropping, with grazing and 100kg ha-1 of nitrogen fertilization (pasture with N); 3) the same multicropping, with grazing and without nitrogen fertilization (pasture without N); 4) oil seed radish, without grazing and nitrogen fertilization (oil seed radish); and 5) natural vegetation, without grazing and nitrogen fertilization (fallow). Highest straw dry mass is verified in multicropping cover, but the strategies of winter soil use do not affect significantly the soil bulk density and macroporosity. The soil use with winter annual pasture in crop-livestock system, cover crops and fallow does not affect the black bean performance in succession, under no tillage system.

Integração lavoura-pecuária: intensificação de uso de áreas agrícolas / Crop-livestock system: intensified use of agricultural lands

Integração lavoura-pecuária (ILP) se constitui em sistema de produção que alterna, na mesma área, o cultivo de pastagens anuais ou perenes, destinadas à alimentação animal, e culturas destinadas à produção vegetal, sobretudo grãos. O objetivo desta revisão foi discutir os principais fundamentos e as características do sistema ILP na região Sul do Brasil e seus efeitos sobre a qualidade do solo e o rendimento animal e vegetal. A ILP pode proporcionar algumas vantagens para o produtor, tais como maior renda por área, maior diversificação de atividades, menor risco econômico e menor custo de produção. Além disso, pode proporcionar vantagens biológicas, como maior biodiversidade e melhoria da qualidade do solo. Dentre as desvantagens, pode-se relacionar a possibilidade de ocorrência de compactação superficial do solo, em situação de manejo inadequado da pastagem. Para que o sistema ILP tenha êxito, alguns fundamentos devem ser atendidos, como uso de rotação de culturas, do sistema plantio direto e de genótipos de animais e vegetais melhorados, correção da acidez e fertilidade do solo e, principalmente, manejo adequado da pastagem.

Crop-livestock is a production system that succeeds, at the same area, pastures to animal production and vegetal crops, especially cereals. The objective of this work was to discuss the major presuppositions and characteristics of the crop-livestock system in Southern Brazil, and its effects on the soil quality and animal and vegetal yield. This production system can result in some advantages to farmers such as increase of rent per area, higher diversification, decrease of economic hazards and production costs. Moreover, the crop-livestock system can show biological advantages such as biodiversity increase and improved soil quality. Among the disadvantages, it can point out the possibility of superficial soil compaction in inappropriate pasture management. To success of crop-livestock system some presuppositions must be considered, such as crop rotation, use of no-tillage system, correction of soil acidity and fertility, use of improving vegetal and animal genotypes and, mainly, adequate pasture management.