Impact of intercropping on the photosynthetic activity of coffee / Impacto do cultivo consorciado na atividade fotossintética do café

Conducting studies that assist in the evaluation of agroecosystems is essential for advancing biodiverse and sustainable agriculture. This study aimed to assess the impact of intercropping on the photosynthetic activity of Arabica coffee plants. The experiment was conducted in the municipality of Alegre, Espírito Santo, southeastern Brazil. Three coffee cropping systems were studied: Arabica coffee monoculture; Arabica coffee intercropped with Nanicon variety banana; and Arabica coffee intercropped with Nanicon variety banana and Juçara palm. The Arabica coffee variety used was Catuaí Vermelho IAC 44, planted in 1991, with a spacing of 3.0 m between rows and 2.0 m between holes, accommodating two plants per hole. In 2010, coffee trees underwent mid-height pruning (low-cutting pruning), and the Nanicon bananas were planted between rows with a spacing of 5.0 x 3.0 m. Three years later, palm seedlings were planted in the same rows as the banana plants, with a spacing of 5 x 3 m. Five experimental units were randomly selected for each cropping system. The evaluated variables included chlorophyll indexes (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and chlorophyll a/b ratio) and gas exchange parameters (net CO2 assimilation rate, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration, transpiration, intrinsic water use efficiency, instantaneous water use efficiency, and carboxylation efficiency). Regarding chlorophyll indexes, differences were observed only in chlorophyll b, with monoculture coffee displaying the highest values. In terms of gas exchange, intercropped coffee exhibited lower values of intrinsic and instantaneous water use efficiency, and higher values of stomatal conductance and transpiration. The highest net assimilation rate values were observed in coffee with banana intercropping, while the highest water use efficiency was found in coffee in monoculture. In summary, monoculture coffee showed the highest values for most of the variables related to photosynthetic activity, followed by Arabica coffee intercropped with banana, which stood out for achieving the highest net assimilation rate.(AU)

Realizar estudos que auxiliem na avaliação de agroecossistemas são de vital importância para avançar no desenvolvimento de uma agricultura biodiversa e sustentável. Desta forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar o impacto do consórcio na atividade fotossintética de plantas de cafeeiro arábica. O experimento foi desenvolvido no município de Alegre, Espírito Santo, sudeste do Brasil. O estudo foi realizado em plantações de café sob três sistemas de cultivo: café Arábica em monocultura; café Arábica consorciado com banana variedade Nanicon; e café Arábica consorciado com banana variedade Nanicon e palmito Juçara. A variedade de café Arábica usada nos sistemas de cultivo foi o Catuaí Vermelho IAC 44, plantada em 1991, com espaçamento de 3,0 m entre linhas e 2,0 m entre covas, com duas plantas por cova. Em 2010, as árvores de café foram podadas na altura média (poda de baixo corte) e as bananas da variedade Nanicon foram plantadas entre as fileiras a 5,0 x 3,0 m de espaçamento. Três anos depois, as mudas de palmito foram plantadas na mesma linha que a banana a 5 x 3 m de espaçamento. Em cada sistema foram estabelecidas cinco unidades experimentais, selecionadas aleatoriamente. As variáveis avaliadas foram índices de clorofila (clorofila a, clorofila b, clorofila total e razão clorofila a/b) e trocas gasosas (taxa de assimilação líquida de CO2, condutância estomática, concentração subestomática de CO2, transpiração, eficiência intrínseca do uso da água, eficiência instantânea do uso da água e eficiência da carboxilação). Para os índices de clorofila, as diferenças são observadas apenas na clorofila b, onde o café em monocultura obteve os maiores índices. No caso das trocas gasosas, os menores valores de eficiência intrínseca e instantânea do uso da água, e os maiores valores de condutância estomática e transpiração, foram encontrados no café com consórcio, em que os maiores valores líquidos taxa de assimilação correspondeu ao café consorciado com banana, enquanto maior eficiência no uso da água, ao café em monocultura. Desta forma, observou-se que o café em monocultivo obteve os maiores valores para a maioria das variáveis envolvidas na atividade fotossintética, seguido pelo consórcio de café Arábica com banana, que se destacou por obter a maior taxa de assimilação líquida.(AU)

Cultivation arrangements for taioba under a banana orchard / Arranjos de cultivo para taioba sob pomar de bananeira

Research on biodiversity management in production systems involves various aspects, including selecting optimal population arrangements for cultivated plants. The utilization of unconventional vegetables, such as taioba (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott), in the diversification of production systems offers a promising alternative to enhance food security and income generation for producers. However, limited information exists in the literature regarding its management and production. Thus, the present study aimed to assess different planting densities of taioba cultivated in intercropping under banana orchards by evaluating its development and yield. The experiment was conducted at the Federal University of Espírito Santo (UFES), located in Alegre, ES, Brazil. The experimental design employed randomized blocks with six replications, following a split-plot arrangement. The plots consisted of single and double rows of planting systems, while the subplots were comprised of between-plant spacings of 30, 40, and 50 cm. Various parameters were evaluated, namely, leaf area, number of leaves, leaf fresh and dry matter, chlorophyll indices, flavonoids, and nitrogen balance. Additionally, gross income was determined by estimating the production capacity of leaves and converting it into the production capacity of commercial leaf bundles, considering a 1.0 ha taioba cultivation area based on the intercropping arrangements with banana trees. The highest fresh and dry matter yields of taioba were achieved with the largest spacing between plants (50 cm) in both single and double rows. The number of leaves produced by the plants remained unaffected by the studied arrangements. Consequently, the highest gross yield was obtained with the highest plant density, achieved through a planting spacing of 30 cm between plants in double rows. These findings underscore the viability of diversifying production within banana orchards by incorporating taioba planting in alternating rows, providing a genuine opportunity for additional income for farmers.(AU)

As pesquisas associadas ao tema de manejo da biodiversidade em sistemas de produção englobam diversos aspectos, dentre eles a escolha dos melhores arranjos populacionais das plantas cultivadas. A utilização de hortaliças não convencionais, como a taioba Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott, na diversificação dos sistemas produtivos é uma ótima alternativa do ponto de vista de segurança alimentar do produtor e também para a geração de renda. Contudo, na literatura ainda são escassas as informações sobre seu manejo e produção. Nesse sentido, objetivou-se avaliar diferentes densidades de plantio de taioba cultivada em consórcio, sob pomar de bananeiras, verificando seu desenvolvimento e produção. O experimento foi realizado na área experimental da Universidades Federal do Espírito Santo (UFES), localizado no município de Alegre ES. O delineamento foi em blocos casualizados, com seis repetições, no esquema de parcelas subdivididas. As parcelas foram compostas pelos sistemas de plantio em linha simples e duplas. As subparcelas foram compostas pelos espaçamentos entre plantas de 30, 40 e 50 cm. Foram avaliadas a área foliar, número de folhas, matéria fresca e matéria seca de folhas, índices de clorofila, flavonoides e balanço de nitrogênio. Adicionalmente estimou-se a Renda Bruta, através da estimativa da capacidade de produção de folhas, transformada em capacidade de produção de maços de folhas comerciais, que seriam produzidos em 1,0 hectare de taioba, a partir dos arranjos adotados no consórcio com bananeiras. As maiores produções de matérias fresca e seca da taioba foram observadas quando se adotou o maior espaçamento entre plantas (50 cm), tanto em linha simples quanto em linhas duplas. Os arranjos estudados não influenciaram no número de folhas emitidas pelas plantas, por isso, o maior rendimento bruto foi obtido com a maior densidade de plantas, alcançada com o plantio no espaçamento de 30 cm entre plantas, em linhas duplas. Sendo assim, os resultados demonstram que a diversificação da produção do pomar de bananeira, com plantio de taioba em entrelinhas alternadas, representou uma real alternativa de renda extra ao agricultor.(AU)

Lema quadrivittata (Coleoptera: Chrysomelidae): morphological description and its use as a biological control agent of Commelina benghalensis L

Weed infestation is one of the main challenges in crop management. The environmental, economic and social impacts attributed to pesticides lead to the search for new sustainable possibilities for the management of these plants, especially for Commelina benghalensis, which is considered one of the worst weeds in the world. This work consists of a description of the external morphology of the insect Lema quadrivittata and its potential use as a biological regulator of C. benghalensis, a weed plant, which suffers effective injuries by this natural enemy. Plots with high infestation of C. benghalensis were inspected to find plant damage and its possible causes. Upon identifying the occurrence of L. quadrivittata, it was decided to cultivate C. benghalensis in a greenhouse in order to observe the interaction of the insect with the plant. In this sense, during the study, we identified the insect L. quadrivittata by describing its morphological structures of adults and larvae and its interaction with C. benghalensis as a biological control agent. This work is an approach to the attack of L. quadrivittata on C. benghalensis. Future studies are needed to indicate the potential of this insect as a biological regulator of this weed from the knowledge of its behavior, morphology and evaluations of potential hosts.(AU)

Refrigerated storage period of Rhizophores for Yacon propagation / Períodos de armazenamento refrigerado de rizóforos para propagação de yacon

The yacon plant produces tuberous roots, used mostly for fresh consumption. This crop is propagated primarily via vegetative structures, called rhizophores. However, since these propagules have short periods of viability after harvest, storing them in cold chamber conditions may be a viable alternative to optimize yacon seedling production. The objective of this study was to test the effect of the refrigerated storage period of yacon rhizophores on seedling development. The experimental design was completely randomized, with eight replications, containing 30 useful plants per replication. Treatments were cold storage periods of propagative materials (35, 28, 21, 14, and 7 days) and a control (planting without storage). The results show that keeping rhizophores in cold storage under temperatures of 8 ºC (± 2 ºC) for a period between 21 to 35 days improves sprouting rates (speed and vigorousness), reducing seedling mortality and favoring initial yacon growth. The refrigerated storage for 21 and 35 days proved to be an alternative to achieve improved plant stand in production fields, reflecting in more uniform harvest, and minimizing the problem of seasonal availability of propagative material.Yacon, is known for its tuberous roots, which are consumed as functional food and is propagated mostly in the vegetative form, via propagules, so-called rhizophores. However, they are organs with little durability in its propagation form. Storing them in cold chamber conditions, can be a viable alternative for the seedlings production of the culture. The objective of this study was to verify the influence of the refrigerated storage period of yacon rhizophores in the initial plant development. The experimental design was completely randomized with eight replicates and six treatments and the rhizophores were place in the refrigerated storage for: 7, 14, 21, 28 and 35 days; and time zero (planting without storage). The results show that the rhizophores in the refrigerated storage in a temperature of 8 to 10°C, for a period between 21 to 35 days had better sprouting rate (speed and vigor), reducing mortality, which favored the initial yacon growth. The refrigerated storage between 21 and 35 days showed to be an alternative that resulted in a uniform plant stand in crops, also reflecting the uniformity in the harvest, and minimizes the problem of seasonality offering culture propagation material.

A yacon, conhecida por suas raízes tuberosas, que são consumidas como alimento funcional, é propagada em sua maioria na forma vegetativa, via propágulos, assim chamados de rizóforos. No entanto, são órgãos de pouca durabilidade na sua forma propagativa. Logo, o armazenamento dos mesmos em condições de câmara fria, pode vir a ser uma alternativa viável para a produção de mudas da cultura. Assim, objetivou-se com o presente trabalho, verificar a influência do período de armazenamento refrigerado dos rizóforos de yacon no desenvolvimento inicial das plantas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com oito repetições e seis tratamentos constituídos pelos períodos de armazenamento refrigerado em que os rizóforos foram submetidos: 7, 14, 21, 28 e 35 dias; e o tempo zero (plantio sem armazenamento). Os resultados demonstraram que o armazenamento refrigerado dos rizóforos, em temperatura de 8 a 10 ºC, por um período entre 21 a 35 dias, proporcionou melhores índices de brotação (velocidade e vigorosidade), diminuindo a taxa de mortalidade, o que favoreceu o crescimento inicial da yacon. O armazenamento refrigerado entre 21 e 35 dias apresentou ser uma alternativa que resultou em maior uniformidade na formação do estande de plantas na lavoura, inclusive repercutindo na uniformidade de colheita, além de minimizar o problema de sazonalidade da oferta de material propagativo da cultura.

Yacon production at different planting seasons and growing environments / Produção de yacon em diferentes estações de plantio e ambientes de cultivo

Yacon is a functional food with great potential for horticultural exploitation and its cultivation demands the generation of agronomic information. To address these needs, this study was performed to evaluate the production of yacon planted in different planting seasons under two growing conditions in Brazil. The experiments were conducted in two different locations, one in the mountain region (tropical microclimate at altitude with milder temperatures) and the other in the lowland region (warm tropical microclimate with higher temperatures). At both sites, yacon was planted in four seasons: autumn (April), winter (July), spring (September) and summer (December). At harvest, the tuberous roots were evaluated for leaf area index and the variables of vegetative development and productivity of plants (for total and standard commercial roots). It was concluded that yacon cultivation in mountain conditions (tropical climate with milder temperature) promotes the development and production of yacon. Additionally, planting in the autumn for both growing conditions (mountain or lowland) promotes the development and production of yacon, including increased production of roots of better commercial grade, allowing greater economic profitability. These results indicate that temperature has an influence on the growth and yield of the tuberous roots of yacon, and milder temperatures were more favourable.

A yacon é um alimento funcional com grande potencial para exploração hortícola e seu cultivo exige a geração de informações agronômicas. Para atender a essas necessidades, este estudo foirealizado com o objetivo de avaliar a produção de yacon plantada em diferentes estações de plantio sob duas condições de crescimento no Brasil. Os experimentos foram conduzidos em dois locais diferentes, um em região montanhosa (microclima tropical de altitude com temperaturas mais amenas) e o outro em região de baixada (microclima tropical quente com temperaturas mais elevadas). Em ambos os locais, a yacon foi plantada em quatro estações: outono (abril), inverno (julho), primavera (setembro) e verão (dezembro). Por ocasião da colheita das raízes tuberosas foram avaliados o índice de área foliar e variáveis de desenvolvimento vegetativo e produtividade das plantas (raízes tuberosas totais e por padrão). Concluiu-se que o cultivo de yacon em condições de montanha (clima tropical com temperatura mais suave) promove melhor desenvolvimento e produção de yacon. Além disso, plantar no outono para ambas as condições de crescimento (montanha ou baixada) promove melhor desenvolvimento e produção de yacon, incluindo o aumento da produção de raízes tuberosas de melhor qualidade comercial, permitindo maior rentabilidade econômica. Estes resultados indicam que a temperatura influenciou o crescimento e o rendimento das raízes tuberosas de yacon e as temperaturas mais amenas foram mais favoráveis.

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.

Desempenho de vacas leiteiras sob pastejo suplementadas com níveis de concentrado e proteína bruta / Performance of dairy cows in pasture supplemented with levels of concentrate and crude protein

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de quatro níveis de concentrado (0, 1,3 e 5 kg/vaca/dia) e dois de proteína bruta (PB) (14 e 18% na matéria seca do concentrado) sobre o desempenho (produção e composição do leite), consumo e digestibilidade aparente de nutrientes, e teor de nitrogênio ureico plasmático (NUP) de vacas leiteiras sob pastejo rotacionado em capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia). Foram utilizadas oito vacas mestiças (Holandês x Gir) com peso médio de 488 kg e produção média de 12 kg de leite/vaca/dia. O delineamento experimental utilizadofoi o quadrado latino (4x4), com quatro animais e quatro dietas experimentais, sendo utilizados doisquadrados simultâneos e individualizados, cada um com um nível de PB. Foram observadas influências dos níveis de PB sobre os consumos de PB, carboidratos não fibrosos (CNF) e carboidratos totais (CT). Os consumos de matéria seca (MS), PB, extrato etéreo (EE), CT, CNF e nutrientes digestíveis totais(NDT) aumentaram à medida que foram fornecidos os concentrados tanto de 14% (C14) quanto de18% de PB (C18), individualmente. Os consumos de fibra em detergente neutro (FDN) diminuíramà medida que foram fornecidos os concentrados. Os níveis de PB não influenciaram os coeficientesde digestibilidade aparente da MS, PB, FDN, EE e CT. Contudo, houve aumento nos coeficientes dedigestibilidade aparente da MS dos grupos C14 e C18, individualmente. Não houve influência dosníveis de concentrado e de PB sobre os níveis de NUP, produção e composição do leite. Os resultadosda pesquisa demonstram que o pastejo rotacionado de capim Tanzânia sem suplementação é a melhor opção de produção de leite na época das chuvas para vacas mestiças com produção média de 12 kg de leite/vaca/dia.(AU)

The objective of this study was to evaluate the effect of four levels of concentrate (0, 1, 3 and 5 kg/cow/day) and two of crude protein (CP) (14 and 18% crude protein in dry matter of concentrate) on performance (milk production and composition), intake and apparent nutrient digestibility, and plasma urea nitrogen concentration (PUN) of lactating cows in rotational Tanzânia (Panicum maximum Jacq.cv. Tanzânia) pasture. Eight crossbred cows (Holstein-Gir) with average weight of 488 kg and average production of 12 kg of milk/cow/day, were used. The experimental design was a latin square (4x4), with four animals and four experimental diets, being used two latin squares simultaneously and individualized,each one with a CP level. Were observed influences of CP levels on CP, non-fiber carbohydrates (NFC) and total carbohydrates (TC) intakes. Dry matter (DM), crude protein, ether extract (EE), CNF, CT and total digestible nutrients (TDN) intakes increased as the concentrates were provided both as 14% (C14) to 18% CP (C18), individually. Neutral detergent fiber (NDF) intake decreased as the concentrates were provided. The CP levels did not influence the apparent digestibility of DM, CP, NDF, EE and CT. However, there was an increase in the DM apparent digestibility of groups C14 and C18 individually. No influence were observed of concentrate levels and CP on PUN, milk production and composition. The results show that the rotational grazing of Tanzania, without supplementation, is the best option formilk production during the rainy season for crossbred cows with an average production of 12 kg milk/cow/day.(AU)

Desempenho de vacas leiteiras sob pastejo suplementadas com níveis de concentrado e proteína bruta / Performance of dairy cows in pasture supplemented with levels of concentrate and crude protein

Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos de quatro níveis de concentrado (0, 1,3 e 5 kg/vaca/dia) e dois de proteína bruta (PB) (14 e 18% na matéria seca do concentrado) sobre o desempenho (produção e composição do leite), consumo e digestibilidade aparente de nutrientes, e teor de nitrogênio ureico plasmático (NUP) de vacas leiteiras sob pastejo rotacionado em capim Tanzânia (Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia). Foram utilizadas oito vacas mestiças (Holandês x Gir) com peso médio de 488 kg e produção média de 12 kg de leite/vaca/dia. O delineamento experimental utilizadofoi o quadrado latino (4x4), com quatro animais e quatro dietas experimentais, sendo utilizados doisquadrados simultâneos e individualizados, cada um com um nível de PB. Foram observadas influências dos níveis de PB sobre os consumos de PB, carboidratos não fibrosos (CNF) e carboidratos totais (CT). Os consumos de matéria seca (MS), PB, extrato etéreo (EE), CT, CNF e nutrientes digestíveis totais(NDT) aumentaram à medida que foram fornecidos os concentrados tanto de 14% (C14) quanto de18% de PB (C18), individualmente. Os consumos de fibra em detergente neutro (FDN) diminuíramà medida que foram fornecidos os concentrados. Os níveis de PB não influenciaram os coeficientesde digestibilidade aparente da MS, PB, FDN, EE e CT. Contudo, houve aumento nos coeficientes dedigestibilidade aparente da MS dos grupos C14 e C18, individualmente. Não houve influência dosníveis de concentrado e de PB sobre os níveis de NUP, produção e composição do leite. Os resultadosda pesquisa demonstram que o pastejo rotacionado de capim Tanzânia sem suplementação é a melhor opção de produção de leite na época das chuvas para vacas mestiças com produção média de 12 kg de leite/vaca/dia.

The objective of this study was to evaluate the effect of four levels of concentrate (0, 1, 3 and 5 kg/cow/day) and two of crude protein (CP) (14 and 18% crude protein in dry matter of concentrate) on performance (milk production and composition), intake and apparent nutrient digestibility, and plasma urea nitrogen concentration (PUN) of lactating cows in rotational Tanzânia (Panicum maximum Jacq.cv. Tanzânia) pasture. Eight crossbred cows (Holstein-Gir) with average weight of 488 kg and average production of 12 kg of milk/cow/day, were used. The experimental design was a latin square (4x4), with four animals and four experimental diets, being used two latin squares simultaneously and individualized,each one with a CP level. Were observed influences of CP levels on CP, non-fiber carbohydrates (NFC) and total carbohydrates (TC) intakes. Dry matter (DM), crude protein, ether extract (EE), CNF, CT and total digestible nutrients (TDN) intakes increased as the concentrates were provided both as 14% (C14) to 18% CP (C18), individually. Neutral detergent fiber (NDF) intake decreased as the concentrates were provided. The CP levels did not influence the apparent digestibility of DM, CP, NDF, EE and CT. However, there was an increase in the DM apparent digestibility of groups C14 and C18 individually. No influence were observed of concentrate levels and CP on PUN, milk production and composition. The results show that the rotational grazing of Tanzania, without supplementation, is the best option formilk production during the rainy season for crossbred cows with an average production of 12 kg milk/cow/day.