Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

ABSTRACT: Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

RESUMO: A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

Microbial responses to doses of cover plant straw in cerrado piauiense oxisol / Respostas microbianas a doses de palhada de plantas de cobertura em latossolo no cerrado piauiense

Carbon and nitrogen from the soil microbial biomass play a significant role in the rotation of C and N, and promote nutrient cycling. Thus, the objective of this study was to evaluate changes in the soil microbial biomass with growing doses of cover plant straw species. The cover plants cultivated in the cerrado biome region were incorporated an Oxisol Ustox. The straw of each cover plant was incorporated at doses of 0; 10; 20 and 30 Mg ha-1. The soil basal respiration was determined by incubating, after 21 days. The microbial biomass carbon and nitrogen were determined by the method the microwave irradiation. The microbial biomass carbon and nitrogen contents in extracts were determined by the wet combustion method and Kjeldahl-N. The metabolic quotient was calculated as the ratio between soil basal respiration rate and microbial biomass C, and the microbial quotient as the ratio between soil microbial biomass C and total carbon of soil. The soil microbial population measured by the attributes of quality responds to the addition of the of grass and legume straws incorporated to the soil; The treatments that cause the greatest stress to the microbial population, at 21 days, mediated by the metabolic quotient, are guandu-anão at a dose of 10 Mg ha-1; Guandu-anão and Guandu fava-larga at 20 Mg ha-1 and Brachiária at a dose of 30 Mg ha-1; The best result regarding microbial attributes of soil quality evaluated was observed with the incorporation of all doses of the straw of Crotalaria-ocroleuca

O carbono e nitrogênio da biomassa microbiana do solo desempenham um papel significativo na rotação de C e N, promovendo o ciclo de nutrientes. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar mudanças na biomassa microbiana do solo com doses crescentes de palha de cobertura. As plantas de cobertura cultivadas no bioma cerrado foram incorporadas a um Latossolo Amarelo Eutrófico. A palha de cada planta de cobertura foi incorporada em doses de 0; 10; 20 e 30 Mg ha-1. A respiração basal do solo foi determinada por incubação, após 21 dias. O carbono e nitrogênio da biomassa microbiana foram determinados pelo método da irradiação de micro-ondas, os seus teores de carbono e nitrogênio da biomassa microbiana nos extratos foram determinados pelo método de combustão úmida e Kjeldahl-N. O quociente metabólico foi calculado como a razão entre a taxa de respiração basal do solo e a biomassa microbiana, e o quociente microbiano a razão entre a biomassa microbiana do solo e o carbono total do solo. A população microbiana do solo medida pelos atributos de qualidade responde à adição de palhas de gramíneas e leguminosas incorporadas ao solo; Os tratamentos que causam maior estresse à população microbiana, aos 21 dias, mediados pelo quociente metabólico, são o guandu-anão na dose de 10 Mg ha-1; Guandu-anão e Guandu fava-larga a 20 Mg ha-1 e Brachiária na dose de 30 Mg ha-1; O melhor resultado em relação aos atributos microbianos de qualidade do solo avaliados foi observado com a incorporação de palha de Crotalaria-ocroleuca

Crotalaria and millet as alternative controls of root-knot nematodes infecting okra / Crotalária e milheto como controles alternativos de nematóides das galhas infectando quiabo

The relationship of crops grown in rotation or in succession has increased every day and the use of antagonistic plants and/or non-host plants is one of the most efficient practices of integrated management of nematodes. This study aimed to evaluate the efficiency of crotalaria (Crotalaria spectabilisRoth) and millet [Pennisetum glaucum (L.) Leeke] 'ADR 300' in reducing the population of Meloidogyne incognita and M. javanica and in increasing the productivity of okra [Abelmoschus esculentus (L.) Moench] when cultivated in succession. The experiment was conducted in an area cultivating okra (host culture) in rotation, with a history of severe infestation by phytonematodes. The experimental design involved randomized blocks with six treatments and four replicates, with the following treatments: T1, 15 kg.ha-1 of millet seeds; T2, 30 kg.ha-1 of crotalaria; T3, 10 kg.ha-1 of millet + 20 kg.ha-1 of crotalaria; T4, 20 kg.ha-1 of millet + 6 kg.ha-1 of crotalaria; T5, 6 kg.ha-1 of millet + 36 kg.ha-1 of crotalaria; and T6, control. The nematode populations in the soil and roots were evaluated about 60 d after planting okra, and the yield was evaluated at the end of the crop cycle. Simple treatment with millet or crotalaria reduced the nematode population by 61% and 72%, respectively. The millet-crotalaria intercropping treatments reduced the nematode population by up to 85% compared with the control. In terms of productivity, there was an increase of 787 kg.ha-1 in the millet treatment and 2,109 kg.ha-1 in the intercropping treatments. Both the single cultivation of crotalaria or millet and the consortia of crotalaria and millet were effective in controlling the root-knot nematodes, and increased the productivity of okra.

A relação de culturas cultivadas em rotação ou em sucessão tem aumentado a cada dia, e a utilização de plantas antagônicas e/ou plantas não hospedeiras é uma das práticas mais eficientes de manejo integrado de nematoides. O trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência do cultivo de crotalária (Crotalaria spectabilis Roth) e milheto [Pennisetum glaucum (L.) Leeke] 'ADR 300' no incremento de produtividade e redução populacional de Meloidogyne incognita e M. javanica em quiabeiro [Abelmoschus esculentus (L.) Moench] cultivado em sucessão. O experimento foi conduzido em área de rotação com quiabeiro (cultura hospedeira), que tem histórico de grande infestação dos referidos fitonematoides. O delineamento experimental adotado foi o de blocos casualizados com seis tratamentos e quatro repetições, sendo T1 ₌ 15 kg.ha-1 de sementes de milheto, T2 ₌ 30 kg.ha-1 de crotalária, T3 ₌ 10 kg.ha-1 de milheto + 20 kg.ha-1 de crotalária, T4 ₌ 20 kg.ha-1 de milheto + 6 kg.ha-1 de crotalária, T5 ₌ 6 kg.ha-1 de milheto + 36 kg.ha-1 de crotalária e T6 ₌ Testemunha. Foram avaliadas as populações de nematoides no solo e nas raízes cerca de 60 dias após o plantio do quiabeiro e a produtividade ao final do cultivo. Os tratamentos milheto e crotalária solteiros reduziram a população de nematoides em 61 e 72%, respectivamente. Nos cultivos consorciados, obteve-se a redução de 85%, comparado com a testemunha. Quanto a produtividade, houve acréscimo de 787 kg.ha-1 no tratamento com milheto solteiro e de 2.109 kg.ha-1 nos tratamentos consorciados. Tanto o cultivo solteiro de crotalária e milheto, quanto seu uso em consórcio, efetivaram o controle dos nematoides de ganha e elevaram a produtividade do quiabeiro.

Development of Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) and Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) in winter forages / Desenvolvimento de Helicoverpa armigera (Hübner, 1805) e Spodoptera frugiperda (SMITH, 1797) em forragens de inverno

Helicoverpa armigera Hübner, 1805 and Spodoptera frugiperda Smith, 1797 are polyphagous pests of great agricultural importance in subtropical and temperate climate regions. The usual management of production areas in the southern region of Brazil occurs after the harvesting of summer crops, and the areas are sown with pasture. Thus, forages recommended for grazing are azevém (Lolium multiflorumLam.) and cornichão (Lotus corniculatus L.) due to their nutritional benefits, good palatability, regrowth, and hardiness. Considering the high degree of polyphagia of H. armigera and S. frugiperda, and the impact of maintaining continuous feeding areas (green bridges) in the management of these species, this work aimed to evaluate the development of H. armigera and S. frugiperda fed leaves of azevém and cornichão under laboratory conditions. The insects were collected in the city of Capão do Leão/RS in corn and soybean plantations. For each forage species, 130 newly hatched caterpillars were each placed in autoclaved glass tubes, with one-third of the tube length containing forage. The tubes were capped with waterproof cotton and placed in a climate-controlled room at 25 ± 1°C, 70 ± 10% relative humidity, and a 12-h photophase. The food was replenished daily until the caterpillars entered the pupae stage. The pupae were sexed and weighed, and the newly emerged adults were placed in pairs in PVC cages, lined with white A4 sulfite paper. The papers used as a laying substrate were removed and changed daily, and eggs were counted. The number of instars was determined by the linearized Dyar rule model. The complete randomization design was employed for the variables biological cycle length and viability of egg, caterpillar, pre-pupa, pupa, adult, and pre-oviposition phases and weight of caterpillars on the 14th day and pupae after 24 h. Based on the results obtained, a fertility life table was prepared. H. armigera did not complete the cycle, with only three instars and a duration of 22.1 and 24.6 days in azevém and cornichão, respectively. When evaluated in S. frugiperda caterpillars, development in forage species was observed, with five and six instars and duration of 51.7 and 45.1 days in azevém and cornichão, respectively. The azevém was distinguished by interference in the development cycle of the species, reducing the effect of the green bridge. In addition, surviving insects were susceptible to the effects of the agroecosystem due to the low-quality food source.

Helicoverpa armigera Hübner, 1805 e Spodoptera frugiperda Smith, 1797 são pragas polífagas de grande importância agrícola, em regiões de clima subtropical e temperado. Após a colheita das culturas de verão no sul do Brasil, as áreas são utilizadas como pastagem. Com isso, as forrageiras recomendadas ao pastoreio são cornichão (Lotuscorniculatus L.) e azevém (Loliummultiflorum Lam.) por apresentarem benefícios nutricional, palatabilidade, rebrota e rusticidade. Devido ao alto grau de polifagia de H. armigera e S. frugiperda e o impacto de áreas continuas de alimento (pontes verdes) no manejo destas espécies, este trabalho objetivou-se avaliar o desenvolvimento de H. armigera e S. frugiperda alimentadas com azevém e cornichão em condições de laboratório. Os insetos foram coletados no município de Capão do Leão/RS em plantios de milho e soja. Para cada espécie forrageira foram individualizadas 130 lagartas recém-eclodidas em tubos de vidro autoclavados, com um terço (1/3) do seu comprimento contendo a respectiva forrageira. Os tubos foram tampados com algodão hidrófugo e levados para a sala climatizada a 25 ± 1°C, UR de 70 ± 10% e 12 horas de fotofase. Diariamente, o alimento foi reposto até que as lagartas entrarem em estágio de pupa. As pupas foram sexadas e pesadas e os adultos recém-emergidos foram individualizados em casais em gaiolas de PVC, forradas com papel sulfite A4 branco no seu interior. Os papéis utilizados como substrato de postura foram retirados e trocados diariamente e os ovos foram contabilizados. O número de instares foi determinado pelo modelo linearizado da regra de Dyar. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado (DIC) para as variáveis duração do ciclo biológico e viabilidade das fases de ovo, lagarta, pré-pupa, pupa, adultos e pré-oviposição, peso de lagartas ao decimo quarto (14°) dia e pupas após 24 horas. Com base nos resultados obtidos, foi elaborada tabela de vida de fertilidade. H. armigera não completou o ciclo, com apenas três instares e duração de 22,1 e 24,6 dias em azevém e cornichão, respectivamente. Quando avaliado em lagartas de S. frugiperda observou o desenvolvimento nas espécies forrageiras, com 5 e 6 instares e duração de 51,7 e 45,1 dias em azevém e cornichão, respectivamente. Contudo, considerando o critério que evite a formação de ponte verde, azevém destacou-se por interferir no ciclo de desenvolvimento das espécies. Onde, mesmos os que sobrevivem, estão suscetíveis aos efeitos do agroecossitema devido a fonte alimentar ser de baixa qualidade.

Microbial activity in soil with onion grown in a no-tillage system with single or intercropped cover crops / Atividade microbiana em solo com cebola cultivada em sistema de plantio direto com plantas de cobertura solteiras ou consorciadas

ABSTRACT: Microbial biomass is a driving force in the dynamics of soil organic matter, and microbial activity is an indicator of soil quality in agroecosystems, reflecting changes in management practices and environmental conditions. We evaluated the effect of monoculture and intercropped winter cover crops on soil chemical attributes, microbial biomass carbon (MBC), basal respiration (BR), metabolic quotient (qCO2), urease, β-glucosidase, and fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis activity, as well as onion yield in a no-tillage system. Soil is a Typic Humudept, and treatments were control with spontaneous vegetation, barley, rye, oilseed radish (OR), OR + rye, and OR + barley. The soil was sampled (0-10 cm) five times between June and December. There were no differences among treatments for MBC and BR, and the highest values for those attributes occurred in June, when cover plants were in their initial stage. Although, qCO2 was not affected by any treatment, it varied among sampling periods, ranging from 0.62 to 10 µg C-CO2 mg-1 MBC h-1, indicating a low- or no stress environment. Cover crops had little influence on enzyme activity, but FDA was lowered in areas with single crops of barley and rye. Average onion yield in cover crops treatments was 13.01 (Mg ha-1), 30-40% higher than in the control treatment.

RESUMO: A biomassa microbiana é determinante na dinâmica da matéria orgânica do solo e sua atividade é um indicador de qualidade do solo em agroecossistemas, refletindo mudanças em práticas de manejo e em condições ambientais. Avaliou-se o efeito de culturas de cobertura de inverno, solteiras ou consorciadas, sobre atributos químicos do solo, carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração basal (RB), quociente metabólico (qCO2) e atividade das enzimas urease, β-glucosidase e FDA, bem como o rendimento da cebola em um sistema de plantio direto. O solo é um Cambissolo Húmico alumínico, os tratamentos foram testemunha com vegetação espontânea, cevada, centeio, nabo forrageiro (NF), NF + centeio e NF + cevada. Realizaram-se cinco coletas de amostras de solo (0-10 cm) entre junho a dezembro. Não houve diferenças entre os tratamentos para CBM e RB, e os maiores valores para esses atributos ocorreram em junho, quando as plantas de cobertura estavam em seu estágio inicial. Embora o qCO2 não tenha sido afetado por nenhum tratamento, ele variou entre os períodos de amostragem, com valores entre 0,62 e 10 µg de C-CO2 mg-1 MBC h-1, indicando um ambiente de baixo ou nenhum estresse. As culturas de cobertura tiveram pouca influência na atividade enzimática, mas o FDA foi reduzido em áreas com cultivos solteiros de cevada ou centeio. O rendimento médio de cebola nos tratamentos com culturas de cobertura foi de 13,01 (Mg ha-1), mais alto que no tratamento controle.

Bioecology of Spodoptera frugiperda (JE Smith, 1757) in different cover crops / Bioecologia de Spodoptera frugiperda (JE Smith, 1757) em diferentes plantas de cobertura

The objective of this work was to evaluate the biological variables of Spodoptera frugiperda on species of cover crops. The experiments were conducted in laboratory and greenhouse using the following species: sunflower (Helianthus annuus), sun hemp (Crotalaria juncea), brachiaria (Urochloa decumbens e Urochloa ruziziensis), millet (Pennisetum americanum), black oat (Avena stringosa), white lupin (Lupinus albus), forage turnip (Rafanus sativus) and maize (Zea mays). In laboratory the S. frugiperda larval survival varied from 57%, on L. albus, to 93% on H. annuus and the survival of the pre-imaginal phase varied from 45% on U. decumbens to 81.6% on Z. mays. On C. juncea the larval biomass was lower and the development period of the young and larval stage was higher. The adaptation index was less on C. juncea in greenhouse and laboratory. In greenhouse the larval survival at 14 days was similar for all plants and at 21 days was the lowest on C. juncea. There was less accumulation of biomass at 14 days on C. juncea and at 21 days on C. juncea and A. stringosa. Regarding damage, C. juncea presented less susceptibility to Spodoptera frugiperda attack, which together with the other evaluated parameters, indicated this plant as the most appropriate for soil cover before cultivation of maize.

O objetivo do trabalho foi avaliar variáveis biológicas de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1757) em espécies de plantas de cobertura. Os ensaios foram conduzidos em laboratório e casa de vegetação. Foram utilizadas as seguintes espécies: girassol (Helianthus annuus), crotalária (Crotalaria juncea), brachiaria (Urochloa decumbens e Urochloa ruziziensis), milheto (Pennisetum americanum), aveia preta (Avena stringosa), tremoço (Lupinus albus), nabo forrageiro (Rafanus sativus) e milho (Zea mays). Em laboratório, a sobrevivência larval de S. frugiperda variou de 57% em L. albus a 93% em H. annuus e a sobrevivência da fase pré-imaginal de 45% em U. decumbens a 81% no milho. Em C. juncea, a biomassa larval de S. frugiperda foi menor e o período de desenvolvimento da fase jovem e larval maior. O índice de adaptação foi menor em C. juncea em casa de vegetação e laboratório. Em casa de vegetação, a sobrevivência larval, aos 14 dias, foi similar em todas as plantas e, aos 21 dias, menor em C. juncea. Houve menor acúmulo de biomassa, aos 14 dias, em C. juncea e, aos 21 dias, em C. juncea e A. stringosa. Quanto à injúria, C. juncea apresentou menor susceptibilidade ao ataque de S. frugiperda. Os resultados indicam C. juncea como planta promissora para cobertura do solo antecedendo a cultura do milho.

Temperature and humidity of soil covered with perennial herbaceous legumes in the semiarid region of Minas Gerais, Brazil / Temperatura e umidade do solo coberto com leguminosas herbáceas perenes na região semi-árida do Estado de Minas Gerais, Brasil

Agricultural sustainability of areas in semiarid region, is directly related to soil management, emphasizing especially the continuous coverage strategy. In this sense, this study aimed to evaluate the influence of perennial legumes on soil coverage, temperature and moisture in the semiarid region of Minas Gerais, Brazil. The study used a randomized blocks experimental, with 9 m2, design and treatments consisted of bare soil cultivated with the following legumes: tropical kudzu (Pueraria phaseoloides), calopo (Calopogonium mucunoides), perennial peanut (Arachis pintoi), perennial soybean (Glycine wightii) and stylosanthes Campo Grande (mixture of Stylosanthes capitata and Stylosanthes macrocephala), with four replications. Soil coverage, temperature and moisture rates were evaluated. Due to the soil protection provided by the biomass production, the use and management of cover plants in semiarid region of Minas Gerais contributed to the temperature reduction and to the conservation of soil moisture, both essential for the agricultural production in this region. Calopo, tropical kudzu and perennial peanut provided greater soil coverage and, consequently, they provided greater reduction in temperature and higher moisture retention in soil. In more advanced stages of the cycle, the perennial soybean also provided good soil coverage, temperature reduction and moisture retention in the soil.

A sustentabilidade agrícola das áreas na região semiárida está diretamente relacionada ao manejo do solo, ressaltando-se principalmente a estratégia de cobertura contínua. Neste sentido, esse trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a influência de leguminosas perenes sobre a cobertura, temperatura e umidade do solo no semiárido mineiro, Brasil. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, e os tratamentos constituídos pelo solo descoberto e cultivado com as leguminosas: cudzu tropical (Pueraria phaseoloides), calopogônio (Calopogonium mucunoides), amendoim forrageiro (Arachis pintoi), soja perene (Glycine wightii) e estilosantes campo grande (mistura de Stylosanthes capitata e Stylosanthes macrocephala), com quatro repetições. Foram avaliados taxa de cobertura, temperatura e umidade do solo. Pela proteção ao solo proporcionada pela produção de biomassa, o uso e manejo de plantas de cobertura no semiárido mineiro contribuíram para a amenização da temperatura e a conservação da umidade do solo, essenciais para a produção agrícola nesta região. Calopogônio, cudzu tropical e amendoim forrageiro proporcionaram maior cobertura do solo e consequentemente promoveram maior redução da temperatura e maior retenção de umidade no solo. Em estágio mais avançado de ciclo, a soja perene também proporcionou boa cobertura de solo, redução da temperatura e retenção de umidade no solo.

Alelopatia de extratos de adubos verdes sobre a germinação e crescimento inicial de alface / Allelopathy of green manures extracts on germination and initial growth of the lettuce

Extratos aquosos obtidos de palhas de três gramíneas e três leguminosas nas concentrações de 2,5%, 5% e 10% foram preparados com o objetivo de determinar o potencial alelopático dessas espécies utilizadas como adubos verdes sobre alface (Lactuca sativa L.), e estimar a melhor concentração para uso desses extratos em bioensaios de laboratório. Para análise da germinação foram consideradas as variáveis porcentagem de germinação e índice de velocidade de germinação. Para análise do crescimento inicial consideraram-se as variáveis porcentagem de plantas normais, comprimento de raiz e parte aérea, massa fresca de raiz e parte aérea e massa seca de raiz e parte aérea. Os adubos verdes utilizados para preparação dos extratos foram as leguminosas crotalária (Crotalaria anagyroides H.B.K.), feijão-de-porco (Canavalia ensiformis (L.) DC) e guandu-anão Cajanus cajan (L). Millsp e as poaceas aveiapreta (Avena strigosa Schieb), sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) e milheto (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), em cultivo exclusivo e consorciadas, perfazendo dezesseis tratamentos (crotalária, feijão-de-porco, guandu-anão, aveiapreta, sorgo, milheto, crotalária + aveia-preta, crotalária + sorgo, crotalária + milheto, feijão-de-porco + aveia-preta, feijão-de-porco + sorgo, feijão-de-porco + milheto, guandu-anão + aveia-preta, guandu-anão + sorgo, guandu-anão + milheto e testemunha). Adotou-se um arranjo fatorial 16 x 3 (quinze extratos de adubos verdes e testemunha x três concentrações), com três repetições. Os extratos que proporcionam maior efeito nas variáveis estudadas são os de feijão-de-porco e feijão-de-porco + aveia preta e a concentração que melhor estima o efeito dos extratos de adubo verdes é 5%.

Aqueous extracts obtained from three Poaceae species and three legume species straws at concentrations of 2,5%, 5% and 10% were prepared in order to determine the allelopathic potential of these species used as green manures on lettuce (Lactuca sativa L.), and to estimate these extracts optimal concentration for use in laboratory bioassays. For germination analysis, it was considered the variables percent germination and speed of germination index. For initial growth analysis, it was considered the variables percentage of normal plants, radicle and shoot lengths, and fresh and dry weight of the radicle and shoot. Green manures used for the preparation of extracts were the legume species sunn hemp(Crotalaria anagyroides H.B.K.), jack bean (Canavalia ensiformis (L.) DC) and pigeon pea (Cajanus cajan (L). Millsp and the Poaceae species black oat (Avena strigosa Schieb), shattercane (Sorghum bicolor (L.) Moench) and millet (Pennisetum glaucum (L.) R. Brown), with and without intercropping, completing a total of sixteen treatments (sun hemp, jack bean, pigeon pea, black oat, shattercane, millet, sun hemp + black oat, sun hemp + shattercane, sun hemp + millet, jack bean + black oat, jack bean + shattercane, jack bean + millet, pigeon pea + black oat, pigeon pea + shattercane, pigeon pea + millet and control). It was adopted a 16 x 3 factorial design (Fifteen green manures and the control X three concentrations) with three repetitions. The extracts that provide the greatest effect on the studied variables were from jack bean and jack bean + black oat and the concentration that best estimates the effect of green manures extracts of is 5%.

Formas de fósforo no solo após o cultivo de braquiária e tremoço branco / Soil phosphorus pools as affected by brachiaria and white lupin

A deficiência de fósforo (P) é um dos principais fatores limitantes da produtividade em solos tropicais, mas há indicações de que algumas plantas podem melhorar a disponibilidade do P no solo. O trabalho teve por objetivo avaliar as transformações do P durante o cultivo da braquiária e do tremoço-branco, além de um possível aumento de formas orgânicas de P no solo. O experimento foi instalado em casa de vegetação, onde foram cultivados braquiária (Urochloa ruziziensis) e tremoço branco (Lupinus albus L.), fertilizados com 0; 20; 40; 60 e 80mg dm-3 de P. As plantas foram cultivadas por 60 dias. A adubação com P aumentou a produção de matéria seca da braquiária e tremoço branco. O P bioativo (extraído com EDTA) é aumentado pelas doses de P, mas não é afetado pelas espécies vegetais. O tremoço branco é mais eficiente em absorver o P, enquanto a braquiária é mais eficiente em reduzir a capacidade máxima de adsorção de P do solo.

Phosphorus is one of the major factor that limits agricultural productivity in most tropical soils. The objective of this study was to assess P transformations and availability in a soil cropped to brachiaria (Urochloa ruziziensis) and white lupin (Lupinus albus L.). The study was carried out in a greenhouse at Botucatu, State of São Paulo, Brazil. Brachiaria and white lupin were grown in pots with soil fertilized with 0, 20, 40, 60 and 80mg dm-3 P. The plants were grown for 60 days, when they were harvested and the soil was sampled. Dry matter yields of both species were increased with P rates. Soil bioactive P is increased with P fertilization, but is not affected by the plant species. White lupin is more effective in taking up the organic soil P, but Brachiaria was more effective in reducing the soil maximum P adsorption capacity.

Gas chromatography and photoacoustic spectroscopy for the assessment of soil greenhouse gases emissions / Cromatografia gasosa e espectroscopia fotoacústica para avaliação das emissões de gases de efeito estufa do solo

Assessments of soil carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions are critical for determination of the agricultural practices' potential to mitigate global warming. This study evaluated the photoacoustic spectroscopy (PAS) for the assessment of soil greenhouse gases (GHG) fluxes in comparison to the standard gas chromatography (GC) method. Two long-term experiments with different tillage and cropping systems over a Paleudult were evaluated using static chambers. PAS measurements of CO2 and N2O concentrations showed good relationship and linearity (R2=0.98 and 0.94, respectively) with GC results. However, CH4 measurements were significantly affected by air sample moisture which interfered on CH4 detection by PAS. Overestimation of CO2 and N2O concentrations in air samples determined by PAS (14.6 and 18.7%, respectively) were also related to sampling moisture. CO2 and N2O fluxes showed good agreement between methods (R2=0.96 and 0.95, respectively), though PAS overestimated fluxes by 18.6 and 13.6% in relation to GC results, respectively. PAS showed good sensitivity and was able to detect CO2 and N2O fluxes as low as 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. PAS analyzer should be detailed calibrated to reduce humidity interference on CO2, CH4 and N2O concentrations measurements avoiding overestimation or erroneous determination of soil GHG fluxes.

As avaliações das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo são fundamentais para a determinação do potencial de práticas agrícolas em mitigar o aquecimento global. Este estudo avaliou a espectroscopia fotoacústica (EFA) para a determinação dos fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo em comparação com o método padrão de cromatografia gasosa (CG). Dois experimentos de longa duração com diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas sobre um Argissolo foram avaliados usando câmaras estáticas. As medidas das concentrações de CO2 e N2O realizadas por EFA mostraram boa correlação e linearidade (R2=0,98 e 0,94; respectivamente) com os resultados de CG. Entretanto, as medidas de CH4 foram significativamente afetadas pela umidade da amostra de ar que interferiu na detecção do CH4 por EFA. A superestimativa das concentrações de CO2 e N2O nas amostras analisadas por EFA (14,6 e 18,7%; respectivamente) também foram relacionadas com o conteúdo de umidade da amostra. Os fluxos de CO2 e N2O mostraram boa correlação entre os métodos (R2=0,96 e 0,95; respectivamente), apesar da superestimativa dos fluxos determinados por EFA ter sido de 18,6 e 13,6% em relação aos resultados obtidos por CG, respectivamente. A EFA mostrou boa sensibilidade e foi capaz de detectar fluxos de CO2 e N2O tão baixos quanto 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. A calibração detalhada do analisador fotoacústico para reduzir a interferência da umidade das amostras nas medidas das concentrações de CO2, CH4 e N2O deve ser realizada a fim de evitar superestimativa ou erro na determinação dos fluxos de GEE do solo.

Efeito da adubação verde e época de semeadura de cultivares de feijão, sob sistema plantio direto, em região de cerrado / Effect of green manure and time of sowing of bean cultivars under direct planting system in the region of savannah

Culturas de cobertura são utilizadas com a finalidade de manter palha sobre o solo, com o intuito de melhorar as características físicas, químicas e biológicas dos solos cultivados e melhorar a sustentabilidade da produtividade de grãos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de plantas de cobertura e épocas de semeadura no outono/inverno sobre os componentes de produtividade de três cultivares de feijão, em semeadura direta em condições de cerrado. O trabalho foi conduzido na Fazenda de Ensino Pesquisa da Faculdade de Engenharia-UNESP- Câmpus de Ilha Solteira, situada no município de Selvíria-MS. O delineamento experimental utilizado foi em blocos casualizados e os tratamentos foram dispostos em faixas em esquema fatorial 5x2x3, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por plantas de cobertura (milheto, feijão-de-porco, crotalária, mucuna-cinza e pousio), duas épocas de semeadura (abril e maio) e cultivares de feijão (Pérola, IAC Tunã e Carioca Precoce) em dois anos de experimento (2007/08 e 2008/09). Foram avaliados: estande final de plantas, número médio de vagens por planta, número médio de sementes por vagem, massa de 100 sementes e produtividade de sementes. As plantas de cobertura crotalária e milheto apresentaram maior quantidade de biomassa fresca nos dois anos de cultivo, sendo recomendadas para a nossa região. A produtividade das sementes variou em função do ano de cultivo, porém a cultivar IAC Tunã se mostrou mais estável para as variáveis analisadas.

Cover crops are used for the purpose of land cover in order to improve the physical, chemical and biological properties of cultivated soils and improve the sustainability of grain production. The objective of this study was to evaluate the effect of different cover crops and the sowing of beans on the characteristics of three cultivars of commom bean in no tillage sistem. The research was develop in Fazenda de Ensino Pesquisa da Faculdade de Engenharia-UNESPCâmpus de Ilha Solteira. The experimental design was completely randomized blocks and treatments were arranged in bands in 5x2x3 factorial design with four replications. The treatments consisted of cover crops (millet, jack bean, sunn hemp, velvet bean and fallow), sowing of beans (Pérola, IAC Tunã, Carioca Precoce) grown in two years. Were evaluated: the final stand of plants, number of pods per plant, number of seeds per pod and per plant, weight of 100 seeds and seed yield. The cover crops sunn hemp and millet showed higher amount of fresh biomass in both years of cultivation, being recommended for our region. Occurring variations in the productivity of seeds depending on the years of cultivation, but the IAC Tuna was more stable in the variables analyzed.

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 de bananeiras consorciadas com leguminosas herbáceas perenes / Banana plant performance intercropping with perennial herbaceous legumes

O emprego de plantas de cobertura em consórcio com bananeiras pode ser uma estratégia de manejo, possibilitando aumentos de produtividade associados à otimização de processos biológicos e maior estabilidade do sistema produtivo. Neste trabalho, objetivo-se avaliar o efeito da cobertura viva, formada por leguminosas herbáceas perenes sobre a produção de bananeira cultivar Nanicão. Os tratamentos foram: amendoim forrageiro (Arachis pintoi Krap. & Greg), cudzu tropical (Pueraria phaseoloides Benth.), siratro (Macroptilium atropurpureum Urb.), vegetação espontânea (dominada por Panicum maximum Jacq.) e vegetação espontânea + N-fertilizante. Foi avaliado o desenvolvimento vegetativo das bananeiras entre abril/1999 e julho/2000 e os atributos de produtividade. O peso do cacho e da penca foram positivamente influenciados pelo siratro e cudzu tropical empregados como coberturas vivas, quando comparados aos demais tratamentos. Todas as leguminosas proporcionaram maior crescimento das bananeiras (notadamente a partir do 6º mês), maior número de folhas emitidas e maior proporção de cachos colhidos, em relação aos tratamentos com vegetação espontânea (com e sem N-fertilizante). As leguminosas siratro e cudzu tropical promoveram condições adequadas ao desenvolvimento das bananeiras, acarretando ganhos de produtividade e eliminação da adubação nitrogenada no bananal. O potencial benéfico das leguminosas cudzu tropical e siratro como coberturas vivas capazes de proporcionar aumentos na produtividade de banana, qualifica essas espécies como alternativa promissora para a fertilidade do solo e nutrição das bananeiras.

The use of coverage plants in cover cropping with bananas can be a management strategy, increasing in productivity associated with the optimization of biological processes and greater stability of production system. The objective of this work was to evaluate the effect of live coverage by herbaceous perennial legume on the yield of banana cultivar Nanicão. The treatments were: forage groundnut (Arachis pintoi Krap. & Greg), tropical cudzu (Pueraria phaseoloides Benth.), siratro (Macroptilium atropurpureum Urb.), spontaneous vegetation (mainly Panicum maximum Jacq.) and spontaneous vegetation + N-fertilizer. Banana plant vegetative development and yield attributes between April/1999 and August/2000 were assessed. In comparison to other treatments, bunch and hand weight were more positively influenced by tropical cudzu and siratro legumes employed as live coverage. All legumes promoted higher vegetative growth for banana plants (notably from the 6th month on), a greater number of leaves, and a higher proportion of harvested bunches in relation to spontaneous vegetation (with and without N-fertilizer). Siratro and tropical cudzu legumes promoted adequate conditions for the development of the banana plants, generating yield gains, and the elimination of the need of nitrogenous fertilization in the banana plantation. The beneficial potential of tropical cudzu and siratro legumes as live coverage intercropping with banana plants qualify these species as promising alternatives for soil fertility and banana nutrition.

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.

Desenvolvimento do Pinus elliottii e do Eucalyptus tereticornis consorciado com plantas de cobertura, em solos degradados por arenização / Growth of Pinus elliottii and Eucalyptus tereticornis associated with cover plants, in degraded soils by arenization

Espécies florestais exóticas têm sido utilizadas para a recuperação de solos degradados, auxiliando no controle da erosão hídrica e eólica. No sudoeste do Rio Grande do Sul, foram testados o Pinus elliotii Engelm. e o Eucalyptus tereticornis Sm., com o objetivo de avaliar o crescimento destas espécies e testar sua capacidade na contenção do fenômeno da arenização. Os tratamentos consistiram do plantio das duas espécies sobre o solo degradado por arenização (SD), sobre o campo nativo (C), sobre o campo nativo associado a plantas de cobertura (C + PC) e sobre o solo degradado com plantas de cobertura (SD + PC). Como plantas de cobertura, foram testadas a aveia preta (Avena strigosa Schieb.) e um tremoço nativo do ecossistema dos campos sulinos, o Lupinus albescens H. et Arn.. Determinaram-se o percentual de sobrevivência inicial, a altura, o diâmetro à altura do colo (DAC) e o fator de produtividade (FP) das espécies florestais, aos 30 dias, seis meses e 12 meses após plantio. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, e os resultados submetidos ao teste de Duncan, em um nível de 5 por cento de probabilidade de erro. Em relação à sobrevivência inicial, apenas o pínus apresentou diferenças estatísticas, com menor percentual no tratamento C+PC. Os resultados demonstraram que o eucalipto beneficiou-se do consórcio com plantas de cobertura, enquanto o pínus apresentou maior sensibilidade à competição interespecífica.

Exotic forest species have been used for soil reclamation, as well as helping in the control of water and wind erosion. In the southwest of Rio Grande do Sul state, Brazil, the Pinus elliotii Engelm. and the Eucalyptus tereticornis Sm., were tested with the objective of evaluating the growth of these species and testing its capacity for reducing the arenization process. The treatments consisted of planting the two species on the degraded soil by arenization (DS), on the native grassfield (C), on the native grassfield associated with cover crops (C + PC) and on the degraded soil associated with cover crops (DS + PC). As cover crops were tested the black oat (Avena strigosa Schieb.) and a Lupinus native from the southern grassfields ecosystem, the Lupinus albescens H. et Arn.. The plants survival rate, height, basal diameter and the productivity factor of the forest species were obtained in the thirty days, six months and twelve months after planting. The experiment was conduced in completely randomized design, and results submited to Duncan test, in level of 5 percent error probability. In relation to initial survival, only pine presented significative differences, with lesser percentual in the treatment C+PC. Results showed that Eucalyptus benefited from the consortium with cover crops, while pine presented greater sensibility to interespecific competition.

Fertilization and cover crop effects on soil nitrogen and plant nutrition in a young guarana plantation / Efeitos da fertilização mineral e da cobertura do solo sobre a dinâmica do Nitrogênio e na nutrição de plantas jovens de guaraná

Fruit tree production is gaining an increasing importance in the central Amazon and elsewhere in the humid tropics, but very little is known about the nutrient dynamics in the soil-plant system. The present study quantified the effects of fertilization and cover cropping with a legume (Pueraria phaseoloides (Roxb.) Benth.) on soil nitrogen (N) dynamics and plant nutrition in a young guarana plantation (Paullinia cupana Kunth. (H.B. and K.) var. sorbilis (Mart.) Ducke) on a highly weathered Xanthic Ferralsol. Large subsoil nitrate (NO3-) accumulation at 0.3-3 m below the guarana plantation indicated N leaching from the topsoil. The NO3- contents to a depth of 2 m were 2.4 times greater between the trees than underneath unfertilized trees (P<0.05). The legume cover crop between the trees increased soil N availability as shown by elevated aerobic N mineralization and lower N immobilization in microbial biomass. The guarana N nutrition and yield did not benefit from the N input by biological fixation of atmospheric N2 by the legume cover (P>0.05). Even without a legume intercrop, large amounts of NO3- were found in the subsoil between unfertilized trees. Subsoil NO3- between the trees could be utilized, however, by fertilized guarana. This can be explained by a more vigorous growth of fertilized trees which had a larger nutrient demand and exploited a larger soil volume. With a legume cover crop, however, more mineral N was available at the topsoil which was leached into the subsoil and consequently accumulated at 0.3-3 m depth. Fertilizer additions of P and K were needed to increase subsoil NO3- use between trees.

A produção de fruteiras está ganhando grande importância na Amazônia Central e em outras partes dos trópicos úmidos mas, muito pouco ainda é conhecido sobre a dinâmica de nutrientes no sistema solo-planta. O presente estudo quantificou os efeitos da fertilização mineral e da cobertura do solo com uma leguminosa (Pueraria phaseoloides (Roxb) Benth.) sobre a dinâmica do N no solo e sobre a nutrição de plantas jovens de guaraná (Paullinia cupana Kunth. (H.B. and K.) var. sorbilis (Mart.) Ducke), em um Latossolo Amarelo muito argiloso. Grande acúmulo de nitrato (NO3-) encontrado na profundidade de 0,3 - 3,0m abaixo do plantio de guaraná é um indicativo da lixiviação de N da camada superficial. Os teores de NO3- na profundidade de 2m era 2,4 vezes maior entre as plantas do que na entrelinha que não recebeu fertilização (P<0,05). A leguminosa de cobertura, entre as plantas de guaraná, aumentou a disponibilidade de N, conforme é indicado pela elevada mineralização aeróbica e baixa imobilização de N na massa microbiana. A nutrição nitrogenada e a produção do guaraná não foram beneficiados pela adição de N, via fixação biológica do N2 da atmosfera pela leguminosa de cobertura (P<0,05). Mesmo sem leguminosa nas entrelinhas de plantio, grandes quantidades de NO3- foram encontradas no subsolo, entre plantas não adubadas. O NO3- do subsolo entre as plantas pode, entretanto, ter sido utilizado pelo guaraná fertilizado. Isso pode ser explicado pelo crescimento mais vigoroso das plantas fertilizadas as quais têm uma grande demanda por nutrientes e exploraram maior volume de solo. Com uma leguminosa de cobertura, contudo, mais N mineral foi disponibilizado na camada superficial, o qual foi lixiviado para o subsolo e, consequentemente, acumulado na camada de 0,3 a 3,0m de profundidade. Adições suplementares de P e K foram necessárias para aumentar a utilização do NO3- entre as plantas.