Agrometeorological water balance in the west of São Paulo State / Balanço hídrico agrometeorológicodo Oeste Paulista

The agriculture economic viabilityis a result ofa correct planning and knowledge of the crop production environment. The level of meteorological information in the region canbe improved through the water balance, making the agricultural planning more accurate. The objective of this study was to characterize the West of the São Paulo State through the agrometeorological water balance. Historical daily data from 1992 to 2021,from the meteorological station of the University of WestPaulista in Presidente Prudente, São Paulo, were used in the study. The sequential water balance (deficit and excess of water in the soil) was evaluated during the agricultural season (from October to March) and off-season (from April to September). The annual water deficit was-303.2 mm, being -125.2 mm in the agricultural season and -178.0 mm in the off-season. The frequent occurrence of deficit in the region, in the beginning of spring and mainly during the autumn-winter, makes it necessary to adopt special management practices and to use irrigation in order to reach high agricultural productivity in West Paulista.(AU)

A viabilidade econômica da agricultura se dá em função de um correto planejamento e conhecimento do ambiente de produção de cultivo. Através do balanço hídrico é possível aumentar o nível de informações meteorológicas da região, tornando o planejamento agrícola mais preciso. O objetivo deste estudo foi realizar a caracterização do Oeste do Estado de São Paulo através do balanço hídrico agrometeorológico.Utilizou-se no estudo os dadosdiárioshistóricos de 1992 a 2021 da estação meteorológica da Universidade do Oeste Paulista de Presidente Prudente, São Paulo. Foi avaliado o balanço hídrico sequencial (déficit e excesso de água no solo) nos períodos da safra agrícola (outubro a março) e da entressafra (abril a setembro).O déficit de água anual foide -303.2 mm, sendo -125.2 mm no período da safra agrícola e -178.0 mm na entressafra.A frequente ocorrência de déficit na região, no início da primavera e principalmente durante o outono-inverno, faz com queseja necessáriaa adoção de práticas especiais de manejo e a necessidadedo uso da irrigação para que se atinjam elevadas produtividades agrícolasno Oeste Paulista.(AU)

Potential use of zeolites in attenuation water deficit in cerrado latosol / Potencialidade de uso de zeólitas na atenuação do déficit hídrico em latossolo do cerrado

The improvements of hydro-physical conditions of the Cerrado Biome soils are extremely important in the view point of agricultural limitations in seasons of poor rainfall distribution and drought period. Against this background, we emphasize the potential use zeolites as soil conditioners, because they are minerals that have large interconnected voids that give them a high degree of hydration with ease to retain and release water. This study aimed to characterize the water retention in dystroferric Red Latosol, as well as the mineral zeolite, beyond their mixtures in order to investigate about ability of this mineral increasing the water availability range of Latosol for plants. The completely randomized experiment consisted of treatments based on mixtures of zeolite:Latosol in the proportion 2,5: 97,5%; 5:95%; 10:90% and 20:80%, respectively. In order to determination of water retention curve was established the water content in the following potential matric: -1, -2, -4, -6, -10 kPa suction units and -33, -100 kPa in chambers Richards and -500 the -1500 kPa in thermocouple psychrometer WP4-T in soil samples. Was fitted the van Genuchten model by nonlinear regression procedures of software SWRC, to experimental data. The addition of zeolite promoted changes in pore intermediates distribution of Latosol, enhancing water release for plants.

O melhoramento das condições físico-hídricas dos solos do Bioma Cerrado é de extrema importânciahaja vista as limitações agrícolas em períodos de veranico, principalmente. Neste contexto, salienta-seo uso potencial das zeólitas como condicionadoras de solo por serem minerais que possuem grandesespaços vazios interconectados que lhes conferem alto grau de hidratação, com facilidade de reter e liberar água. O objetivo foi caracterizar a retenção de água de um Latossolo Vermelho distroférrico; do mineral zeólita, e de suas misturas, no intuito de investigar a capacidade do mineral em incrementar o intervalo de disponibilidade hídrica em Latossolo. O experimento com delineamento inteiramente casualisado consistiu de tratamentos a base de misturas de zeólita: Latossolo nas proporções de 2,5: 97,5%; 5:95%; 10:90% e 20:80%, respectivamente. Para determinação da curva de retenção de água foi determinado o conteúdo de água das amostras submetidas aos potenciais matriciais: -1, -2, -4, -6, -10 kPa em unidades de sucção e -33, -100 kPa em câmaras de Richards e para potenciais de -500 a -1500 kPa no psicrômetro de termopar WP4-T. Foi ajustado o modelo de van Genuchten por meio de procedimentos de ajuste de modelos não lineares do software SWRC, aos dados experimentais. A adiçãode zeólita promoveu alterações na distribuição dos poros intermediários do Latossolo melhorando a liberação de água para as plantas.

Potential use of zeolites in attenuation water deficit in cerrado latosol / Potencialidade de uso de zeólitas na atenuação do déficit hídrico em latossolo do cerrado

The improvements of hydro-physical conditions of the Cerrado Biome soils are extremely important in the view point of agricultural limitations in seasons of poor rainfall distribution and drought period. Against this background, we emphasize the potential use zeolites as soil conditioners, because they are minerals that have large interconnected voids that give them a high degree of hydration with ease to retain and release water. This study aimed to characterize the water retention in dystroferric Red Latosol, as well as the mineral zeolite, beyond their mixtures in order to investigate about ability of this mineral increasing the water availability range of Latosol for plants. The completely randomized experiment consisted of treatments based on mixtures of zeolite:Latosol in the proportion 2,5: 97,5%; 5:95%; 10:90% and 20:80%, respectively. In order to determination of water retention curve was established the water content in the following potential matric: -1, -2, -4, -6, -10 kPa suction units and -33, -100 kPa in chambers Richards and -500 the -1500 kPa in thermocouple psychrometer WP4-T in soil samples. Was fitted the van Genuchten model by nonlinear regression procedures of software SWRC, to experimental data. The addition of zeolite promoted changes in pore intermediates distribution of Latosol, enhancing water release for plants.(AU)

O melhoramento das condições físico-hídricas dos solos do Bioma Cerrado é de extrema importânciahaja vista as limitações agrícolas em períodos de veranico, principalmente. Neste contexto, salienta-seo uso potencial das zeólitas como condicionadoras de solo por serem minerais que possuem grandesespaços vazios interconectados que lhes conferem alto grau de hidratação, com facilidade de reter e liberar água. O objetivo foi caracterizar a retenção de água de um Latossolo Vermelho distroférrico; do mineral zeólita, e de suas misturas, no intuito de investigar a capacidade do mineral em incrementar o intervalo de disponibilidade hídrica em Latossolo. O experimento com delineamento inteiramente casualisado consistiu de tratamentos a base de misturas de zeólita: Latossolo nas proporções de 2,5: 97,5%; 5:95%; 10:90% e 20:80%, respectivamente. Para determinação da curva de retenção de água foi determinado o conteúdo de água das amostras submetidas aos potenciais matriciais: -1, -2, -4, -6, -10 kPa em unidades de sucção e -33, -100 kPa em câmaras de Richards e para potenciais de -500 a -1500 kPa no psicrômetro de termopar WP4-T. Foi ajustado o modelo de van Genuchten por meio de procedimentos de ajuste de modelos não lineares do software SWRC, aos dados experimentais. A adiçãode zeólita promoveu alterações na distribuição dos poros intermediários do Latossolo melhorando a liberação de água para as plantas.(AU)

Formação e estabilização de agregados pelo sistema radicular de braquiária em um Nitossolo Vermelho / Formation and stabilization of aggregates by the grass root system in an Oxisol

As gramíneas atuam de maneira direta na formação e na estabilização de agregados do solo, devido à maior densidade de raízes e à liberação de exsudatos orgânicos no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos do sistema radicular da Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard na formação e na estabilização de agregados de um Nitossolo Vermelho. O experimento foi conduzido em abrigo telado, utilizando-se solo coletado na camada de 0-20cm de profundidade. O solo foi destorroado manualmente e passado em peneira de 2,00mm de abertura de malha e, posteriormente, separadas por classes de diâmetro de agregados de 2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm com auxílio de peneiras de malhas específicas. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2x2x4, correspondendo a três classes de diâmetro de agregados (2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm), duas condições de cultivo (com e sem gramínea), dois conteúdos de umidade (100% e 60% de água disponível) e quatro épocas de avaliação (90, 180, 270 e 360 dias após o plantio da gramínea), com quatro repetições. As amostras de agregados foram acondicionadas em vasos de polietileno com capacidade para 10kg. O conteúdo de umidade foi equilibrado através de irrigações a cada dois dias. As amostragens foram realizadas a cada três meses, determinando-se o diâmetro médio ponderado de agregados secos ao ar (DMPAs), o diâmetro médio ponderado de agregado estáveis em água (DMPAu) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA = DMPAu/DMPAs). Verificaram-se maiores valores de DMPAu e de IEA para o tratamento com gramínea, indicando que o sistema radicular da Brachiaria ruziziensis favoreceu maior formação e estabilização dos agregados no solo.

Grasses take direct action in the formation and stabilization of soil aggregates due to the density of roots and the release of organic exudates in soil. The objective of this study was to evaluate the effects of the root system of Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard in the formation and stabilization of aggregates of an Oxisol. The experiment was conducted under greenhouse, using soil collected in the upper 0-20cm depth. Loosening the soil was manually and passed through a sieve of 2.00mm mesh size and subsequently separated by diameter classes of aggregates from 2.00-1.00, 1.00-0.50 and 0.50-0.25mm, with the help of specific mesh sieves. The experimental design was completely randomized in factorial 3x2x2x4, corresponding to three diameter classes of aggregates (2.00-1.00, 1.00-0.50 and from 0.50-0.25mm), two conditions crop (with and without grass), two moisture contents (100% and 60% of available water), and four sampling times (90, 180, 270 and 360 days after planting the grass), with four repetitions. The aggregate samples were packed in polyethylene vessels with a capacity of 10kg. The moisture content was balanced through irrigation every two days. Samples were taken every three months, determining the mean diameter of air-dried aggregates (DMPAs), the mean weight diameter of stable aggregates in water (DMPAu) and aggregate stability index (IAS = DMPAu/DMPAs). It was found higher values of DMPAu and IAS to treatment with grass, indicating that the root system of Brachiaria ruziziensis favored increased formation and stabilization of soil aggregates.

Formação e estabilização de agregados pelo sistema radicular de braquiária em um Nitossolo Vermelho

Grasses take direct action in the formation and stabilization of soil aggregates due to the density of roots and the release of organic exudates in soil. The objective of this study was to evaluate the effects of the root system of Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard in the formation and stabilization of aggregates of an Oxisol. The experiment was conducted under greenhouse, using soil collected in the upper 0-20cm depth. Loosening the soil was manually and passed through a sieve of 2.00mm mesh size and subsequently separated by diameter classes of aggregates from 2.00-1.00, 1.00-0.50 and 0.50-0.25mm, with the help of specific mesh sieves. The experimental design was completely randomized in factorial 3x2x2x4, corresponding to three diameter classes of aggregates (2.00-1.00, 1.00-0.50 and from 0.50-0.25mm), two conditions crop (with and without grass), two moisture contents (100% and 60% of available water), and four sampling times (90, 180, 270 and 360 days after planting the grass), with four repetitions. The aggregate samples were packed in polyethylene vessels with a capacity of 10kg. The moisture content was balanced through irrigation every two days. Samples were taken every three months, determining the mean diameter of air-dried aggregates (DMPAs), the mean weight diameter of stable aggregates in water (DMPAu) and aggregate stability index (IAS = DMPAu/DMPAs). It was found higher values of DMPAu and IAS to treatment with grass, indicating that the root system of Brachiaria ruziziensis favored increased formation and stabilization of soil aggregates.

As gramíneas atuam de maneira direta na formação e na estabilização de agregados do solo, devido à maior densidade de raízes e à liberação de exsudatos orgânicos no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos do sistema radicular da Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard na formação e na estabilização de agregados de um Nitossolo Vermelho. O experimento foi conduzido em abrigo telado, utilizando-se solo coletado na camada de 0-20cm de profundidade. O solo foi destorroado manualmente e passado em peneira de 2,00mm de abertura de malha e, posteriormente, separadas por classes de diâmetro de agregados de 2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm com auxílio de peneiras de malhas específicas. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2x2x4, correspondendo a três classes de diâmetro de agregados (2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm), duas condições de cultivo (com e sem gramínea), dois conteúdos de umidade (100% e 60% de água disponível) e quatro épocas de avaliação (90, 180, 270 e 360 dias após o plantio da gramínea), com quatro repetições. As amostras de agregados foram acondicionadas em vasos de polietileno com capacidade para 10kg. O conteúdo de umidade foi equilibrado através de irrigações a cada dois dias. As amostragens foram realizadas a cada três meses, determinando-se o diâmetro médio ponderado de agregados secos ao ar (DMPAs), o diâmetro médio ponderado de agregado estáveis em água (DMPAu) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA = DMPAu/DMPAs). Verificaram-se maiores valores de DMPAu e de IEA para o tratamento com gramínea, indicando que o sistema radicular da Brachiaria ruziziensis favoreceu maior formação e estabilização dos agregados no solo.

Formação e estabilização de agregados pelo sistema radicular de braquiária em um Nitossolo Vermelho

Grasses take direct action in the formation and stabilization of soil aggregates due to the density of roots and the release of organic exudates in soil. The objective of this study was to evaluate the effects of the root system of Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard in the formation and stabilization of aggregates of an Oxisol. The experiment was conducted under greenhouse, using soil collected in the upper 0-20cm depth. Loosening the soil was manually and passed through a sieve of 2.00mm mesh size and subsequently separated by diameter classes of aggregates from 2.00-1.00, 1.00-0.50 and 0.50-0.25mm, with the help of specific mesh sieves. The experimental design was completely randomized in factorial 3x2x2x4, corresponding to three diameter classes of aggregates (2.00-1.00, 1.00-0.50 and from 0.50-0.25mm), two conditions crop (with and without grass), two moisture contents (100% and 60% of available water), and four sampling times (90, 180, 270 and 360 days after planting the grass), with four repetitions. The aggregate samples were packed in polyethylene vessels with a capacity of 10kg. The moisture content was balanced through irrigation every two days. Samples were taken every three months, determining the mean diameter of air-dried aggregates (DMPAs), the mean weight diameter of stable aggregates in water (DMPAu) and aggregate stability index (IAS = DMPAu/DMPAs). It was found higher values of DMPAu and IAS to treatment with grass, indicating that the root system of Brachiaria ruziziensis favored increased formation and stabilization of soil aggregates.

As gramíneas atuam de maneira direta na formação e na estabilização de agregados do solo, devido à maior densidade de raízes e à liberação de exsudatos orgânicos no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos do sistema radicular da Brachiaria ruziziensis Germain et Evrard na formação e na estabilização de agregados de um Nitossolo Vermelho. O experimento foi conduzido em abrigo telado, utilizando-se solo coletado na camada de 0-20cm de profundidade. O solo foi destorroado manualmente e passado em peneira de 2,00mm de abertura de malha e, posteriormente, separadas por classes de diâmetro de agregados de 2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm com auxílio de peneiras de malhas específicas. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3x2x2x4, correspondendo a três classes de diâmetro de agregados (2,00-1,00, 1,00-0,50 e 0,50-0,25mm), duas condições de cultivo (com e sem gramínea), dois conteúdos de umidade (100% e 60% de água disponível) e quatro épocas de avaliação (90, 180, 270 e 360 dias após o plantio da gramínea), com quatro repetições. As amostras de agregados foram acondicionadas em vasos de polietileno com capacidade para 10kg. O conteúdo de umidade foi equilibrado através de irrigações a cada dois dias. As amostragens foram realizadas a cada três meses, determinando-se o diâmetro médio ponderado de agregados secos ao ar (DMPAs), o diâmetro médio ponderado de agregado estáveis em água (DMPAu) e o índice de estabilidade dos agregados (IEA = DMPAu/DMPAs). Verificaram-se maiores valores de DMPAu e de IEA para o tratamento com gramínea, indicando que o sistema radicular da Brachiaria ruziziensis favoreceu maior formação e estabilização dos agregados no solo.

Balanço hídrico climatológico, armazenamento efetivo da água no solo e transpiração na cultura de café / Climatological hydric balance, effective soil water storage and transpiration in coffee culture

O balanço hídrico climatológico é uma das ferramentas mais usadas para se avaliar, indiretamente, se a quantidade de água presente no solo é capaz de suprir as necessidades hídricas da planta. Este trabalho teve como objetivos analisar o balanço hídrico climatológico, o armazenamento efetivo da água no solo e a transpiração de plantas de café cultivadas em regime de sequeiro. Para tanto, foi calculado o balanço hídrico climatológico diário do cafeeiro cultivado em região de cerrado no município de Uberlândia-MG, no período de janeiro de 2003 a maio de 2006. Concluiu-se que mesmo nos meses mais chuvosos do ano, há a existência de déficit hídrico em plantas de café conduzidas sob regime de sequeiro; o armazenamento efetivo da água do solo sofreu muita variação ao longo dos anos avaliados, sendo setembro, o mês onde esse valor é mais crítico, permanecendo abaixo de 30%; a transpiração relativa não pode ser tomada como único método de avaliação da queda de produtividade de plantas de café, conduzidas sob regime de sequeiro.

The climatic water balance is one of the most used tools to assess, indirectly the amount of water present in the soil is capable of meeting the water needs of the plant. This study analyzed the climatologic hydric balance, the effective soil water storage and coffee plant transpiration in dry regimen cultivation. Daily climatologic hydric balance was calculated for coffee from January 2003 to May 2006. It was concluded that even in the most rainy months of the year, there is a hydric deficit in coffee plants grown in a dry regimen; effective soil water storage varied greatly through the years evaluated, and September was the most critical month, when this value remained below 30%; relative transpiration can not be taken as the single evaluation method for yield losses of coffee, grown in a dry regimen

Transpiration rate response to water deficit during vegetative and reproductive phases of upland rice cultivars

Water deficit is one of the most important abiotic stress limiting upland rice yield in the "Cerrado" region of Brazil. Selecting drought tolerant cultivars is an important strategy to overcome this constraint. Two greenhouse experiments were conducted at Santo Antônio de Goiás, state of Goiás, Brazil, to compare the response of normalized transpiration rate (NTR) of three modern (BRS Primavera, BRSMG Curinga and BRS Soberana) and one traditional (Douradão) upland rice cultivars to soil water deficit during the vegetative and reproductive growth stages. This information will support breeding strategies to improve rice yield in a drought-prone target population environments (TPE) in Brazil. NTR and the total fraction of transpirable soil water (FTSW) were calculated, plotted and adjusted according to a sigmoid non-linear model. The p factor, defined as the fraction of available soil water that can be removed from the root zone before water deficit occurs, was calculated by assuming that it occurs when NTR is equal to 0.95. Modern cultivars had a higher value of p for the reproductive phase than for the vegetative phase. In addition, these cultivars are better adapted to express their potential yield in regions with low intensity and occurrence of water stress and the traditional cultivar is enable to better support adverse conditions of water stress. It can be concluded that there is need to precisely characterize drought patterns in TPEs. This information can focus the breeding program to improve drought tolerance in modern upland rice cultivars.

A deficiência hídrica é considerada um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produtividade do arroz de terras altas no Cerrado. Uma estratégia para minimizar os efeitos da estiagem durante o período chuvoso na produtividade do arroz de terras altas é o uso de cultivares com mecanismos de tolerância à seca. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação em Santo Antônio de Goiás, GO, Brasil, para avaliar a resposta da taxa de transpiração normatizada (NTR) de três cultivares modernas (BRS Primavera, BRSMG Curinga e BRS Soberana) e uma tradicional (Douradão) de arroz de terras altas ao déficit hídrico no solo nas fases vegetativa e reprodutiva. Essa informação visa apoiar estratégias de melhoramento para incrementar a produtividade do arroz em ambientes para população alvo (TPEs) propensos à seca no Brasil. Foram calculadas a NTR e a fração da água do solo transpirável (FTSW) e esses dados foram ajustados segundo um modelo sigmoidal não linear. O fator p, definido como a fração de água disponível no solo que pode ser retirada da zona radicular antes de ocorrer deficiência hídrica, foi calculado assumindo-se que ele ocorre quando NTR for igual a 0,95. Para os cultivares modernos foram observados valores maiores do fator p na fase reprodutiva que na vegetativa. Esses cultivares expressam melhor seu rendimento potencial em regiões com baixa intensidade e ocorrência de deficiência hídrica, e o cultivar tradicional está habilitado a melhor suportar condições adversas de deficiência hídrica. Há necessidade de caracterizar precisamente os padrões de seca nas TPEs. Essa informação pode direcionar o programa de melhoramento para incrementar a tolerância à deficiência hídrica nas cultivares modernas de arroz de terras altas.

Transpiration rate response to water deficit during vegetative and reproductive phases of upland rice cultivars

Water deficit is one of the most important abiotic stress limiting upland rice yield in the "Cerrado" region of Brazil. Selecting drought tolerant cultivars is an important strategy to overcome this constraint. Two greenhouse experiments were conducted at Santo Antônio de Goiás, state of Goiás, Brazil, to compare the response of normalized transpiration rate (NTR) of three modern (BRS Primavera, BRSMG Curinga and BRS Soberana) and one traditional (Douradão) upland rice cultivars to soil water deficit during the vegetative and reproductive growth stages. This information will support breeding strategies to improve rice yield in a drought-prone target population environments (TPE) in Brazil. NTR and the total fraction of transpirable soil water (FTSW) were calculated, plotted and adjusted according to a sigmoid non-linear model. The p factor, defined as the fraction of available soil water that can be removed from the root zone before water deficit occurs, was calculated by assuming that it occurs when NTR is equal to 0.95. Modern cultivars had a higher value of p for the reproductive phase than for the vegetative phase. In addition, these cultivars are better adapted to express their potential yield in regions with low intensity and occurrence of water stress and the traditional cultivar is enable to better support adverse conditions of water stress. It can be concluded that there is need to precisely characterize drought patterns in TPEs. This information can focus the breeding program to improve drought tolerance in modern upland rice cultivars.

A deficiência hídrica é considerada um dos mais importantes estresses abióticos que limitam a produtividade do arroz de terras altas no Cerrado. Uma estratégia para minimizar os efeitos da estiagem durante o período chuvoso na produtividade do arroz de terras altas é o uso de cultivares com mecanismos de tolerância à seca. Foram conduzidos dois experimentos em casa de vegetação em Santo Antônio de Goiás, GO, Brasil, para avaliar a resposta da taxa de transpiração normatizada (NTR) de três cultivares modernas (BRS Primavera, BRSMG Curinga e BRS Soberana) e uma tradicional (Douradão) de arroz de terras altas ao déficit hídrico no solo nas fases vegetativa e reprodutiva. Essa informação visa apoiar estratégias de melhoramento para incrementar a produtividade do arroz em ambientes para população alvo (TPEs) propensos à seca no Brasil. Foram calculadas a NTR e a fração da água do solo transpirável (FTSW) e esses dados foram ajustados segundo um modelo sigmoidal não linear. O fator p, definido como a fração de água disponível no solo que pode ser retirada da zona radicular antes de ocorrer deficiência hídrica, foi calculado assumindo-se que ele ocorre quando NTR for igual a 0,95. Para os cultivares modernos foram observados valores maiores do fator p na fase reprodutiva que na vegetativa. Esses cultivares expressam melhor seu rendimento potencial em regiões com baixa intensidade e ocorrência de deficiência hídrica, e o cultivar tradicional está habilitado a melhor suportar condições adversas de deficiência hídrica. Há necessidade de caracterizar precisamente os padrões de seca nas TPEs. Essa informação pode direcionar o programa de melhoramento para incrementar a tolerância à deficiência hídrica nas cultivares modernas de arroz de terras altas.

Least limiting water range and physical quality of soil under groundcover management systems in citrus

Machinery-based farming operations used for perennial fruit crops often damage soils, particularly if the soil is wet and prone to compaction. We hypothesized that perennial vegetation growing in the interrows of orange orchards can mitigate the soil physical degradation from machinery traffic. The objective of this study was to investigate the effects of different groundcover management systems on the soil physical quality indicators including the least limiting water range (LLWR). An experiment was started in 1993 in a Typic Paleudult to evaluate three groundcover management systems: Bahia grass (Paspalum notatum) with mowing, perennial peanut (Arachis pintoi), and natural regrowth in which weeds were controlled by herbicide. The experimental design was randomized complete block with three replications. In May 2003, 216 undisturbed soil samples were collected at 0-0.15-m depths under and between wheel tracks in the orchard interrows. The soil bulk density, soil organic carbon content, resistance to penetration, soil water retention curve and soil resistance to penetration curve were determined in order to estimate the LLWR. The higher LLWR under wheel tracks in Bahia grass compared to perennial peanut or natural regrowth suggest that a better soil physical quality was achieved with Bahia grass.

Operações motomecanizadas utilizadas no manejo das entrelinhas dos pomares de frutas com freqüência causam a degradação física do solo, especialmente quando realizadas com o solo úmido e suscetível à compactação. A hipótese desse estudo é que a manutenção da vegetação permanente nas entrelinhas do pomar pode mitigar a degradação física do solo causada pelo tráfego de máquinas. O objetivo desse estudo é verificar o efeito de diferentes sistemas de manejo da cobertura permanente das entrelinhas sobre o intervalo hídrico ótimo (IHO) e a qualidade física do solo. Um experimento foi iniciado em 1993 num Argissolo Vermelho distrófico latossólico para avaliar diferentes sistemas de cobertura permanente do solo: gramínea "grama matogrosso" ou "grama batatais" (Paspalum notatum) com roçadas, amendoim forrageiro (Arachis pintoi) e vegetação espontânea manejada com herbicida. Em maio de 2003, foram coletadas 216 amostras de solo não deformadas na camada de 0-0,15 m de profundidade sob as posições de amostragem rodado e entrerrodado das máquinas nas entrelinhas do pomar. A densidade do solo, teor de carbono orgânico, resistência do solo à penetração, curva de retenção de água e curva de resistência do solo à penetração foram determinadas para estimar o IHO. A manutenção da cobertura do solo nas entrelinhas do pomar reduziu a compactação do solo e a utilização da gramínea proporcionou melhor qualidade física do solo no pomar de laranja.

Least limiting water range and physical quality of soil under groundcover management systems in citrus

Machinery-based farming operations used for perennial fruit crops often damage soils, particularly if the soil is wet and prone to compaction. We hypothesized that perennial vegetation growing in the interrows of orange orchards can mitigate the soil physical degradation from machinery traffic. The objective of this study was to investigate the effects of different groundcover management systems on the soil physical quality indicators including the least limiting water range (LLWR). An experiment was started in 1993 in a Typic Paleudult to evaluate three groundcover management systems: Bahia grass (Paspalum notatum) with mowing, perennial peanut (Arachis pintoi), and natural regrowth in which weeds were controlled by herbicide. The experimental design was randomized complete block with three replications. In May 2003, 216 undisturbed soil samples were collected at 0-0.15-m depths under and between wheel tracks in the orchard interrows. The soil bulk density, soil organic carbon content, resistance to penetration, soil water retention curve and soil resistance to penetration curve were determined in order to estimate the LLWR. The higher LLWR under wheel tracks in Bahia grass compared to perennial peanut or natural regrowth suggest that a better soil physical quality was achieved with Bahia grass.

Operações motomecanizadas utilizadas no manejo das entrelinhas dos pomares de frutas com freqüência causam a degradação física do solo, especialmente quando realizadas com o solo úmido e suscetível à compactação. A hipótese desse estudo é que a manutenção da vegetação permanente nas entrelinhas do pomar pode mitigar a degradação física do solo causada pelo tráfego de máquinas. O objetivo desse estudo é verificar o efeito de diferentes sistemas de manejo da cobertura permanente das entrelinhas sobre o intervalo hídrico ótimo (IHO) e a qualidade física do solo. Um experimento foi iniciado em 1993 num Argissolo Vermelho distrófico latossólico para avaliar diferentes sistemas de cobertura permanente do solo: gramínea "grama matogrosso" ou "grama batatais" (Paspalum notatum) com roçadas, amendoim forrageiro (Arachis pintoi) e vegetação espontânea manejada com herbicida. Em maio de 2003, foram coletadas 216 amostras de solo não deformadas na camada de 0-0,15 m de profundidade sob as posições de amostragem rodado e entrerrodado das máquinas nas entrelinhas do pomar. A densidade do solo, teor de carbono orgânico, resistência do solo à penetração, curva de retenção de água e curva de resistência do solo à penetração foram determinadas para estimar o IHO. A manutenção da cobertura do solo nas entrelinhas do pomar reduziu a compactação do solo e a utilização da gramínea proporcionou melhor qualidade física do solo no pomar de laranja.

Comparison between climatological and field water balances for a coffee crop

The use of climatological water balances in substitution to complete water balances directly measured in the field allows a more practical crop management, since the climatological water balances are based on data monitored as a routine. This study makes a comparison between these methods in terms of estimatives of evapotranspiration, soil water storage, soil available water, runoff losses, and drainage below root zone, during a two year period, taking as an example a coffee crop of the variety Catuaí, three to five years old. Climatological water balances based on the estimation of the evapotranspiration through the methods of Thornthwaite and Penman-Monteith, can reasonably substitute field measured balances, however underestimating the above mentioned variables.

A utilização de balanços hídricos climatológicos em substituição aos balanços hídricos completos e medidos diretamente no campo permite um manejo da cultura de forma mais prática, pois os balanços hídricos climatológicos se baseiam em dados coletados rotineiramente. Foi feita comparação entre estes balanços em termos de estimativas de evapotranspiração, armazenamento de água no solo, capacidade de água disponível, perdas por escoamento superficial e drenagem profunda, por um período de dois anos, tomando como exemplo a cultura de café, variedade Catuaí, de três a cinco anos de idade. Os balanços hídricos climatológicos baseados na estimativa da evapotranspiração pelos métodos de Thornthwaite e Penman-Monteith substituem razoavelmente as medidas de campo, porém subestimando as variáveis mencionadas.

Comparison between climatological and field water balances for a coffee crop

The use of climatological water balances in substitution to complete water balances directly measured in the field allows a more practical crop management, since the climatological water balances are based on data monitored as a routine. This study makes a comparison between these methods in terms of estimatives of evapotranspiration, soil water storage, soil available water, runoff losses, and drainage below root zone, during a two year period, taking as an example a coffee crop of the variety Catuaí, three to five years old. Climatological water balances based on the estimation of the evapotranspiration through the methods of Thornthwaite and Penman-Monteith, can reasonably substitute field measured balances, however underestimating the above mentioned variables.

A utilização de balanços hídricos climatológicos em substituição aos balanços hídricos completos e medidos diretamente no campo permite um manejo da cultura de forma mais prática, pois os balanços hídricos climatológicos se baseiam em dados coletados rotineiramente. Foi feita comparação entre estes balanços em termos de estimativas de evapotranspiração, armazenamento de água no solo, capacidade de água disponível, perdas por escoamento superficial e drenagem profunda, por um período de dois anos, tomando como exemplo a cultura de café, variedade Catuaí, de três a cinco anos de idade. Os balanços hídricos climatológicos baseados na estimativa da evapotranspiração pelos métodos de Thornthwaite e Penman-Monteith substituem razoavelmente as medidas de campo, porém subestimando as variáveis mencionadas.

Faixa de umidade menos limitante ao crescimento vegetal e sua relação com a densidade do solo ao longo do perfil de um latossolo roxo

When a soil is managed, its structure is affected, usually increasing the bulk density, decreasing the porosity and modifying the distribution of porous diameter distribution. This investigation was carried out with the objective of evaluating the effect of soil bulk density on water availability to the plants. The experiment was conducted in Guaira (SP), Brazil in an Oxisol (typic Acrorthox). Three adjacent areas under different management systems were selected: no-tillage-non-irrigated, no-tillage-irrigated and natural forest. Undisturbed soil samples were collected at soil depth increments of 0.1m up to 1.0m depth. These samples were submitted to different tensions to determine the water retention and, subsequently the penetration resistance. The least limiting water range concept was used, to calculate the available water, which is based not only on field capacity and permanent wilting point, but also on the limiting resistance to penetration and the limiting aeration porosity. Results indicated that the increase of the soil bulk density up to 1.11Mg m-3, increases the soil water storage and also the available water to the crops; higher values of bulk density decrease the soil water availability.

Quando um solo sofre qualquer tipo de manejo, sua estrutura é afetada, acarretando, normalmente, aumento na sua densidade com conseqüente diminuição da sua porosidade e alteração na distribuição do diâmetro dos seus poros. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da densidade do solo sobre a disponibilidade de água às plantas. As atividades de campo foram realizadas em uma área localizada no município de Guaíra - SP em um Latossolo roxo ácrico de textura argilosa. Para avaliação, três áreas adjacentes com os seguintes usos e manejos foram selecionadas: mata, plantio direto sequeiro e plantio direto irrigado. Coletaram-se amostras de 0,1 em 0,1m até 1,0m de profundidade. Essas amostras foram submetidas a diferentes tensões para determinação da retenção de água e, posteriormente, submetidas à avaliação da resistência à penetração. Para o cálculo da água disponível, utilizou-se o conceito de faixa de umidade menos limitante ao crescimento vegetal (FUML) em cuja quantificação se consideram, além da capacidade de campo e do ponto de murchamento permanente, também as umidades correspondentes aos valores limitantes da resistência à penetração e da porosidade de aeração do solo. Os resultados indicaram que o aumento na densidade do Latossolo Roxo até 1,11Mg m-3 aumenta a armazenagem de água no solo, bem como a sua disponibilidade às culturas; para valores superiores de densidade diminuem a disponibilidade de água.

Faixa de umidade menos limitante ao crescimento vegetal e sua relação com a densidade do solo ao longo do perfil de um latossolo roxo

When a soil is managed, its structure is affected, usually increasing the bulk density, decreasing the porosity and modifying the distribution of porous diameter distribution. This investigation was carried out with the objective of evaluating the effect of soil bulk density on water availability to the plants. The experiment was conducted in Guaira (SP), Brazil in an Oxisol (typic Acrorthox). Three adjacent areas under different management systems were selected: no-tillage-non-irrigated, no-tillage-irrigated and natural forest. Undisturbed soil samples were collected at soil depth increments of 0.1m up to 1.0m depth. These samples were submitted to different tensions to determine the water retention and, subsequently the penetration resistance. The least limiting water range concept was used, to calculate the available water, which is based not only on field capacity and permanent wilting point, but also on the limiting resistance to penetration and the limiting aeration porosity. Results indicated that the increase of the soil bulk density up to 1.11Mg m-3, increases the soil water storage and also the available water to the crops; higher values of bulk density decrease the soil water availability.

Quando um solo sofre qualquer tipo de manejo, sua estrutura é afetada, acarretando, normalmente, aumento na sua densidade com conseqüente diminuição da sua porosidade e alteração na distribuição do diâmetro dos seus poros. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da densidade do solo sobre a disponibilidade de água às plantas. As atividades de campo foram realizadas em uma área localizada no município de Guaíra - SP em um Latossolo roxo ácrico de textura argilosa. Para avaliação, três áreas adjacentes com os seguintes usos e manejos foram selecionadas: mata, plantio direto sequeiro e plantio direto irrigado. Coletaram-se amostras de 0,1 em 0,1m até 1,0m de profundidade. Essas amostras foram submetidas a diferentes tensões para determinação da retenção de água e, posteriormente, submetidas à avaliação da resistência à penetração. Para o cálculo da água disponível, utilizou-se o conceito de faixa de umidade menos limitante ao crescimento vegetal (FUML) em cuja quantificação se consideram, além da capacidade de campo e do ponto de murchamento permanente, também as umidades correspondentes aos valores limitantes da resistência à penetração e da porosidade de aeração do solo. Os resultados indicaram que o aumento na densidade do Latossolo Roxo até 1,11Mg m-3 aumenta a armazenagem de água no solo, bem como a sua disponibilidade às culturas; para valores superiores de densidade diminuem a disponibilidade de água.

Comportamento do sorgo granífero em função de diferentes frações da água disponível no solo / Grain sorghum responses under several fractions of plant available water

O comportamento morfológico e fisiológico das plantas de sorgo em relação à diferentes níveis de déficit hídrico tem sido caracterizado extensivamente. Entretanto, as respostas são dependentes do grau de severidade e duração do déficit. O objetivo desse experimento foi analisar o comportamento da cultura do sorgo quando submetida a diferentes frações da água disponível no solo. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola de 1993/94, em lisímetros de drenagem, protegidos das precipitações pluviométricas através de uma cobertura móvel. A cultivar Agroceres 3001 foi submetida a quatro tratamentos de irrigação. Irrigações foram aplicadas quando a fração da água disponível (FAD), medida na profundidade do solo explorado pelo sistema radicular das plantas, atingia valores inferiores a 0,95, 0,85, 0,75, e 0,65 da FAD, com três repetições. A altura de plantas e o índice de área foliar foram semelhantes para os tratamentos de 0,75, 0,85 e 0,95 da FAD. O manejo da irrigação com a manutenção da FAD a 0,75 e 0,85 apresentaram valores semelhantes para todas as variáveis analisadas. A manutenção da FAD a 0,65 resultou em um menor crescimento das plantas de sorgo, indicando a ocorrência de déficit hídrico.

The morphological and physiological behaviour of grain sorghum plants submitted to different water deficit levels has been extensively characterized. However, plant responses are extremelly dependents of the severity and duration of lhe stress. The objective of this experiment was to evaluate the performance of sorghum crop when submitted to different irrigation management levels. This experiment was conducted during 1993/94 growing season in a set of drainage lysimeters under a rain shelter. The sorghum variety Agroceres 3001 was submitted to four irrigation treatments. Irrigations were aplyied when the fraction of plant available water (PAW) were lower than 0.95, 0.85, 0.75 and 0.65, with three replications. Plant height and leaf area index were similar for irrigation management levels at 0.95, 0.85 and 0.75 of PAW. Similar responses were observed for the variables analized when sorghum plants were submitted to 0.75 and 0.85 of PAW. A reduction in crop growth was observed in sorghum plants when irrigation was applyied to maintam PAW above 0.65.

Comportamento do sorgo granífero em função de diferentes frações da água disponível no solo

The morphological and physiological behaviour of grain sorghum plants submitted to different water deficit levels has been extensively characterized. However, plant responses are extremelly dependents of the severity and duration of lhe stress. The objective of this experiment was to evaluate the performance of sorghum crop when submitted to different irrigation management levels. This experiment was conducted during 1993/94 growing season in a set of drainage lysimeters under a rain shelter. The sorghum variety Agroceres 3001 was submitted to four irrigation treatments. Irrigations were aplyied when the fraction of plant available water (PAW) were lower than 0.95, 0.85, 0.75 and 0.65, with three replications. Plant height and leaf area index were similar for irrigation management levels at 0.95, 0.85 and 0.75 of PAW. Similar responses were observed for the variables analized when sorghum plants were submitted to 0.75 and 0.85 of PAW. A reduction in crop growth was observed in sorghum plants when irrigation was applyied to maintam PAW above 0.65.

O comportamento morfológico e fisiológico das plantas de sorgo em relação à diferentes níveis de déficit hídrico tem sido caracterizado extensivamente. Entretanto, as respostas são dependentes do grau de severidade e duração do déficit. O objetivo desse experimento foi analisar o comportamento da cultura do sorgo quando submetida a diferentes frações da água disponível no solo. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola de 1993/94, em lisímetros de drenagem, protegidos das precipitações pluviométricas através de uma cobertura móvel. A cultivar Agroceres 3001 foi submetida a quatro tratamentos de irrigação. Irrigações foram aplicadas quando a fração da água disponível (FAD), medida na profundidade do solo explorado pelo sistema radicular das plantas, atingia valores inferiores a 0,95, 0,85, 0,75, e 0,65 da FAD, com três repetições. A altura de plantas e o índice de área foliar foram semelhantes para os tratamentos de 0,75, 0,85 e 0,95 da FAD. O manejo da irrigação com a manutenção da FAD a 0,75 e 0,85 apresentaram valores semelhantes para todas as variáveis analisadas. A manutenção da FAD a 0,65 resultou em um menor crescimento das plantas de sorgo, indicando a ocorrência de déficit hídrico.

Comportamento do sorgo granífero em função de diferentes frações da água disponível no solo

The morphological and physiological behaviour of grain sorghum plants submitted to different water deficit levels has been extensively characterized. However, plant responses are extremelly dependents of the severity and duration of lhe stress. The objective of this experiment was to evaluate the performance of sorghum crop when submitted to different irrigation management levels. This experiment was conducted during 1993/94 growing season in a set of drainage lysimeters under a rain shelter. The sorghum variety Agroceres 3001 was submitted to four irrigation treatments. Irrigations were aplyied when the fraction of plant available water (PAW) were lower than 0.95, 0.85, 0.75 and 0.65, with three replications. Plant height and leaf area index were similar for irrigation management levels at 0.95, 0.85 and 0.75 of PAW. Similar responses were observed for the variables analized when sorghum plants were submitted to 0.75 and 0.85 of PAW. A reduction in crop growth was observed in sorghum plants when irrigation was applyied to maintam PAW above 0.65.

O comportamento morfológico e fisiológico das plantas de sorgo em relação à diferentes níveis de déficit hídrico tem sido caracterizado extensivamente. Entretanto, as respostas são dependentes do grau de severidade e duração do déficit. O objetivo desse experimento foi analisar o comportamento da cultura do sorgo quando submetida a diferentes frações da água disponível no solo. O experimento foi desenvolvido no ano agrícola de 1993/94, em lisímetros de drenagem, protegidos das precipitações pluviométricas através de uma cobertura móvel. A cultivar Agroceres 3001 foi submetida a quatro tratamentos de irrigação. Irrigações foram aplicadas quando a fração da água disponível (FAD), medida na profundidade do solo explorado pelo sistema radicular das plantas, atingia valores inferiores a 0,95, 0,85, 0,75, e 0,65 da FAD, com três repetições. A altura de plantas e o índice de área foliar foram semelhantes para os tratamentos de 0,75, 0,85 e 0,95 da FAD. O manejo da irrigação com a manutenção da FAD a 0,75 e 0,85 apresentaram valores semelhantes para todas as variáveis analisadas. A manutenção da FAD a 0,65 resultou em um menor crescimento das plantas de sorgo, indicando a ocorrência de déficit hídrico.

Absorção de água pelas plantas: água disponível versus extraível e a produtividade das culturas

An important issue to understanding the effect of water shortage on crop yield is how crops balance the supply of water from the soil to match the demand for water from the atmosphere. Supply is determined by the crop ability to utilise the stored soil water and, demand, on the other hand, is determined by a combination of metereological factors interacting with the crop canopy. Different criteria have been used to determine the timing and duration of water deficits despite the abundant literature available. Much attention has been given to the quantification of crop water consumption in different stages of development. However, considerations about the total amount of plant water available (extractable) in the soil profile to affect plant growth and development have recieved little attention. A discussion of water extraction must first consider the problem of accurately defining the limits to soil water availability. This review presents a critical analysis of the limitations usually encountered in using the limits concept of soil water availability. The relationship between water available and extractable is analysed based on results of transpiration rates and fraction of available water, depth of water extraction and, extraction per unit soil depth.

Um aspecto importante, no entendimento da relação entre a absorção de água e a produção das culturas, é como ocorre o balanço no suprimento de água do solo para satisfazer a demanda evaporativa da atmosfera. O suprimento de água é determinado pela habilidade da cultura em utilizar a água armazenada no solo e, a demanda, por outro lado, é determinada pela combinação dos fatores meteorológicos interagindo com o "dossel" vegetativo da cultura. Apesar da abundante literatura disponível, diferentes critérios tem sido utilizados na determinação do momento de ocorrência e da duração de um déficit hídrico. Muita ênfase tem sido dada para a quantificação do consumo de água pelas plantas nos diferentes subperíodos de desenvolvimento e reduzida importância tem sido conferida a quantificação da quantidade de água disponível (extraível) e seus efeitos no crescimento e desenvolvimento das plantas. Na discussão sobre a extração de água pelas plantas deve-se considerar, primeiramente, o problema da precisão na definição dos limites de disponibilidade de água. Esta publicação apresenta uma análise crítica das limitações normalmente encontradas na utilização dos limites de disponibilidade de água. A relação entre a água disponível e a água extraível do solo é analisada a partir de resultados sobre a taxa de transpiração e a tração de água extraível, a profundidade efetiva de extração do sistema radicular e, a extração de água por unidade de profundidade.

Absorção de água pelas plantas: água disponível versus extraível e a produtividade das culturas

An important issue to understanding the effect of water shortage on crop yield is how crops balance the supply of water from the soil to match the demand for water from the atmosphere. Supply is determined by the crop ability to utilise the stored soil water and, demand, on the other hand, is determined by a combination of metereological factors interacting with the crop canopy. Different criteria have been used to determine the timing and duration of water deficits despite the abundant literature available. Much attention has been given to the quantification of crop water consumption in different stages of development. However, considerations about the total amount of plant water available (extractable) in the soil profile to affect plant growth and development have recieved little attention. A discussion of water extraction must first consider the problem of accurately defining the limits to soil water availability. This review presents a critical analysis of the limitations usually encountered in using the limits concept of soil water availability. The relationship between water available and extractable is analysed based on results of transpiration rates and fraction of available water, depth of water extraction and, extraction per unit soil depth.

Um aspecto importante, no entendimento da relação entre a absorção de água e a produção das culturas, é como ocorre o balanço no suprimento de água do solo para satisfazer a demanda evaporativa da atmosfera. O suprimento de água é determinado pela habilidade da cultura em utilizar a água armazenada no solo e, a demanda, por outro lado, é determinada pela combinação dos fatores meteorológicos interagindo com o "dossel" vegetativo da cultura. Apesar da abundante literatura disponível, diferentes critérios tem sido utilizados na determinação do momento de ocorrência e da duração de um déficit hídrico. Muita ênfase tem sido dada para a quantificação do consumo de água pelas plantas nos diferentes subperíodos de desenvolvimento e reduzida importância tem sido conferida a quantificação da quantidade de água disponível (extraível) e seus efeitos no crescimento e desenvolvimento das plantas. Na discussão sobre a extração de água pelas plantas deve-se considerar, primeiramente, o problema da precisão na definição dos limites de disponibilidade de água. Esta publicação apresenta uma análise crítica das limitações normalmente encontradas na utilização dos limites de disponibilidade de água. A relação entre a água disponível e a água extraível do solo é analisada a partir de resultados sobre a taxa de transpiração e a tração de água extraível, a profundidade efetiva de extração do sistema radicular e, a extração de água por unidade de profundidade.