Fertilized soils enhance the efficiency of phytoremediation by tropical grasses in cadmium-contaminated soils.

The effectiveness of phytoremediation in Cd-contaminated soils is crucial for enhancing nutrient availability and plant tolerance to Cd. We simulated soil contamination with varying textures and fertilization conditions. Two experiments were conducted: one without liming and fertilization and another with soil fertilization for grasses. The soil types used were Oxisol and Entisol, and the grasses tested were Megathyrsus maximus and Urochloa brizantha at three Cd levels: 0 mg kg-1 (Control), 2 mg kg-1 (Low), and 12 mg kg-1 (High). Soil amendments and fertilization did not significantly change Cd availability. Soil chemical attributes were unaffected by Cd contamination but were influenced by fertilization, which kept the pH below optimal levels. Cd availability was higher in more contaminated soils, with Entisol showing greater concentrations than Oxisol. Dry matter production of the grasses decreased with higher contamination, with U. brizantha being more productive than M. maximus in fertilized soils. Cd accumulation was higher in highly contaminated soils, particularly for U. brizantha. The bioconcentration factor was higher in Entisol, while the translocation factor exceeded 1.0 only for M. maximus in low-contamination Oxisol. Fertilization can mitigate Cd contamination effects, with U. brizantha showing greater tolerance and accumulation capacity in fertilized soils.

Grasses, often seen just as cover crops or forages, can play a vital role in mitigating heavy metal pollution, especially Cd. By comparing the growth, Cd accumulation, and tolerance of different grass species in fertilized versus unfertilized soils, we identify optimal strategies to maximize the effectiveness of phytoremediation without compromising soil health and ecological balance. The findings of the study reveal that the response of grasses to fertilization in contaminated soils varies significantly, directly influencing their capacity to phytoremediate Cd. This discovery suggests that customizing fertilizer use, based on the grass species and specific soil conditions, could be crucial for optimizing the removal of Cd from the environment.

Canopeo and GreenSeeker applications as tools to support tropical pasture management / Aplicativos Canopeo e GreenSeeker como ferramentas de apoio ao manejo de pastagens tropicais

ABSTRACT: This study determined whether Canopeo and GreenSeeker measurements in Megathyrsus maximus can estimate plant height, dry matter mass, morphological components, and content of crude protein and neutral detergent fiber at different days of growth. Five plots of 5 × 25m M. maximus grass were defined: subplots of 1×1m were evaluated every three days, in which the pasture shows 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, and 30 days of regrowth. The subplot was evaluated for canopy height and mass accumulation. The canopeo index (CI) obtained at a higher height was lower than those obtained at a smaller height. Higher measurement height increased the normalized difference vegetation index (NDVI) relative to 0.10 m. The highest indexes were observed since 18 d of regrowth. Except for the CI evaluated at 0.10 m of height, the indexes were not correlated to the chemical composition of the forage. The CI and NDVI were positively correlated to plant height, dry matter mass, and leaf index, whereas both were negatively correlated with stalk index. Thus, lower evaluation heights for CI and NDVI can be a good predictor of forage height. Values of 0.83 and 85.8 for NDVI and CI, respectively, indicated an appropriate time to start the grazing of M. maximus.

RESUMO: O presente estudo teve como objetivo avaliar se os índices obtidos com Canopeo e GreenSeeker (NDVI) em Megathyrsus maximum são capazes de estimar altura de plantas, massa de matéria seca, componentes morfológicos e teor de proteína bruta e fibra em detergente neutro em diferentes dias de crescimento. Cinco parcelas de 5 × 25 m de capim M.maximum foram definidas: sub parcelas de 1 × 1 m foram avaliadas a cada três dias, nas quais a pastagem apresenta 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27 e 30 dias de rebrota. A sub parcela foi avaliada quanto à altura do dossel e acúmulo de massa. O índice do Canopeo (IC) obtido em maior altura foi menor do que o obtido em menor altura. A maior altura de medição aumentou o NDVI em relação a 0,10 m. Os maiores índices foram observados desde 18 dias de rebrota. Exceto para o IC avaliado a 0,10 m de altura, os índices não foram correlacionados com a composição química da forragem. IC e NDVI correlacionaram-se positivamente com a altura da planta, massa de MS e índice foliar, e negativamente com o índice de colmos. Assim, menores alturas de avaliação para IC e NDVI podem ser um bom preditor da altura da forragem. Valores de 0,83 e 85,8 para NDVI e IC, respectivamente, indicam um momento adequado para o início do pastejo de Megathyrsus maximum.

Canopeo and GreenSeeker applications as tools to support tropical pasture management / Aplicativos Canopeo e GreenSeeker como ferramentas de apoio ao manejo de pastagens tropicais

This study determined whether Canopeo and GreenSeeker measurements in Megathyrsus maximus can estimate plant height, dry matter mass, morphological components, and content of crude protein and neutral detergent fiber at different days of growth. Five plots of 5 × 25m M. maximus grass were defined: subplots of 1×1m were evaluated every three days, in which the pasture shows 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, and 30 days of regrowth. The subplot was evaluated for canopy height and mass accumulation. The canopeo index (CI) obtained at a higher height was lower than those obtained at a smaller height. Higher measurement height increased the normalized difference vegetation index (NDVI) relative to 0.10 m. The highest indexes were observed since 18 d of regrowth. Except for the CI evaluated at 0.10 m of height, the indexes were not correlated to the chemical composition of the forage. The CI and NDVI were positively correlated to plant height, dry matter mass, and leaf index, whereas both were negatively correlated with stalk index. Thus, lower evaluation heights for CI and NDVI can be a good predictor of forage height. Values of 0.83 and 85.8 for NDVI and CI, respectively, indicated an appropriate time to start the grazing of M. maximus.

O presente estudo teve como objetivo avaliar se os índices obtidos com Canopeo e GreenSeeker (NDVI) em Megathyrsus maximum são capazes de estimar altura de plantas, massa de matéria seca, componentes morfológicos e teor de proteína bruta e fibra em detergente neutro em diferentes dias de crescimento. Cinco parcelas de 5 × 25 m de capim M.maximum foram definidas: sub parcelas de 1 × 1 m foram avaliadas a cada três dias, nas quais a pastagem apresenta 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27 e 30 dias de rebrota. A sub parcela foi avaliada quanto à altura do dossel e acúmulo de massa. O índice do Canopeo (IC) obtido em maior altura foi menor do que o obtido em menor altura. A maior altura de medição aumentou o NDVI em relação a 0,10 m. Os maiores índices foram observados desde 18 dias de rebrota. Exceto para o IC avaliado a 0,10 m de altura, os índices não foram correlacionados com a composição química da forragem. IC e NDVI correlacionaram-se positivamente com a altura da planta, massa de MS e índice foliar, e negativamente com o índice de colmos. Assim, menores alturas de avaliação para IC e NDVI podem ser um bom preditor da altura da forragem. Valores de 0,83 e 85,8 para NDVI e IC, respectivamente, indicam um momento adequado para o início do pastejo de Megathyrsus maximum.

Forage production, morphogenetic and structural components, and nutritional value of tropical grasses in the semiarid condition / Produção de forragem, componentes morfogênicos e estruturais e valor nutricional de gramíneas tropicais em condição semiárida

The objective of this study was to evaluate the forage mass, morphogenetic and structural characteristics, and nutritional value of tropical forage grasses in semiarid conditions. Nine grasses were evaluated, namely, three cultivars of Urochloa brizantha (Marandu, MG4, and Piatã); Urochloa decumbens cv. Basilisk; Urochloa humidicola cv. Llanero; Urochloa ruziziensis cv. Kennedy; and three cultivars of Megathyrsus maximum (Massai, Mombaça, and Tanzania). The experiment was laid out in a randomized complete block design in a split-plot arrangement in which the main factor were the grass cultivars and the secondary factor the seasons, with five replications per treatment. The statistical model included the fixed effect of treatment (grass), whereas the season was included as a random effect within treatments. Urochloa brizantha cvs. Marandu, MG4, and Piatã and Urochloa decumbens cv. Basilisk produced on average 858 kg ha-1 more forage mass than cvs. Kennedy and Basilisk. Megathyrsus maximum cv. Mombaça produced 40% more forage mass than the other cultivars of M. maximum (4205 vs. 3001 kg ha-1). Urochloa ruziziensis cv. Kennedy showed the lowest water use efficiency (36%). Urochloa ruziziensis cv. Kennedy exhibited the lowest leaf weight among the Urochloa cultivars (740 vs. 1319 kg ha-1). There was no treatment effect for leaf weight in the M. maximum cultivars. Urochloa ruziziensis cv. Kennedy showed the highest values of total digestible nutrients and dry matter digestibility (1.84 and 2.34%, respectively) among the other Urochloa cultivars. The M. maximum cultivars showed little differences in nutritional values. Cultivars Marandu, Piatã, and Massai exhibited better productive responses in the edaphoclimatic conditions of this study. However, future studies must be conducted evaluating the adaptation of the forage grass under semiarid conditions. Considering the settings of this study, the grasses Urochloa brizantha cvs. MG4, Marandu, and Piatã, as well as Megathyrsus maximum cvs. Massai and Mombaça, can be used in the semiarid condition.

O objetivo deste estudo foi avaliar a produtividade, características morfogênicas e estruturais e valor nutritivo de gramíneas forrageiras tropicais em condições semiáridas. Nove gramíneas foram avaliadas: Três cultivares de Urochloa brizantha (Marandu, MG4 e Piatã), Urochloa decumbens cv. Basilisk, Urochloa humidicola cv. Llanero, Urochloa ruziziensis cv. Kennedy e três cultivares de Megathyrsus maximum (Massai, capim-Mombaça e Tanzânia). O experimento foi conduzido em blocos completos casualizados em esquema de parcelas subdivididas com o fator principal (cultivar) e o fator secundário (estação) com cinco repetições por tratamento. O modelo estatístico incluiu o efeito fixo de tratamento (cultivar), e a estação do ano foi incluída como efeito aleatório dentro do tratamento. Urochloa brizantha cv. Marandu, MG4 e Piatã e Urochloa decumbens cv Basilisk produziram em média 858 kg ha-1 de massa de forragem a mais que a cv. Kennedy e Llanero. Megathyrsus cv. Mombaça produziu 40% (4205 vs. 3001 kg ha-1) a mais de massa de forragem do que as demais cultivares de Megathyrsus maximum. Urochloa ruziziensis cv. Kennedy apresentou a menor (36%) eficiência no uso da água (EUA). Urochloa ruziziensis cv. Kennedy produziu menor quantidade de folhas (740 vs. 1319 kg ha-1) para as demais cultivares de Urochloa. Não houve efeito do tratamento na produtividade de folhas para as cultivares Megathyrsus maximum. Urochloa ruziziensis cv. Kennedy apresentou os maiores valores de nutrientes digestíveis totais (NDT) e digestibilidade da matéria seca (DMS) (+1,84 e 2,34%, respectivamente) em relação à outra cultivar de Urochloa. As cultivares Megathyrsus maximum tiveram pouco efeito sobre os valores nutritivos. As cultivares Marandu, Piatã e Massai apresentaram melhores respostas produtivas nas condições edafoclimáticas deste estudo. No entanto, estudos futuros devem ser realizados avaliando a adaptação da forrageira em condições semiáridas. Nesta condição de estudo, as gramíneas Urochloa brizantha cv. MG4, Marandu e Piatã, assim como o Megathyrsus maximum cv. Massai e Mombaça podem ser usados em condições semiáridas.

Fontes alternativas de nitrogênio para intensificação da produção do capim Zuri / Alternative sources of nitrogen for intensification of Zuri guineagrass production

A intensificação de produção das pastagens no Brasil é altamente dependente da adubação nitrogenada. O objetivo foi avaliar a produtividade do capim Zuri, em manejo de cortes sucessivos, quando submetido ao consórcio com leguminosas forrageiras e incorporação de resíduos orgânicosem substituição à adubação com ureia. Foi utilizado o delineamento em blocos completos casualizados, com seis fontes de nitrogênio (ureia; esterco bovino; cama de frango; nabo forrageiro; amendoim forrageiro; calopogônio e soja perene), em quatro repetições. Os resíduos e a ureia foram aplicados no início do experimento e a semeadura das leguminosas forrageiras foi realizado no mesmo dia do capim. Foram realizados três cortes no capim, quando este atingiu 90 cm de altura. Avaliaram-se os seguintes parâmetros: altura, índice relativo de clorofilas, biomassa fresca e seca da parte aérea, concentração de nitrogênio, percentual de proteína e no terceiro corte, a quantidade de perfilhos e o perfilhamento. Observou-se também que houve boa produção do capim, expresso pelos índices de biomassa fresca e biomassa seca, bem como com a alta produção, independente do tratamento utilizado. É possível obter alta taxa de crescimento e desenvolvimento do capim Zuri, expresso pelo perfilhamento e produção de biomassa seca, com fornecimento de N com o uso de qualquer uma das fontes nitrogenadas utilizadas.(AU)

The intensification of pasture production in Brazil is highly dependent on nitrogen fertilization. The aim was to evaluate the productivity of Zuri guineagrassin the management of successive cuts when submitted to intercropping with forage legumes and incorporation of organic residues in replacement of fertilization with urea. In four replication,arandomized complete block design was used, with six nitrogen sources (urea; cattle manure; chicken litter; forage radish; forage peanut; calopogonion and perennial soybean). The residues and urea were applied at the beginning of the experiment and the sowing of forage legumes was carried out on the same day as the grass. Three cuts were made in the grass when it reached 90 cm in height. The following parameters were evaluated: height, relative chlorophyll index, fresh and dry aboveground biomass, nitrogen concentration, protein percentage,and in the third cut, the number of tillers and tillering. It was also observed that there was a better guineagrass production, expressed by fresh and dry biomass indices, as well as with high production, regardless of the treatment used. It is possible to obtain a high growth rate and development of Zuri guineagrass, expressed by tillering and dry biomass production, with N supply using any of the nitrogen sources used.(AU)

Phosphorus fertilization in the implantation of a silvopastoral system: morphogenic and structural characteristics of Mombaça grass / Adubação fosfatada na implantação de sistema silvipastoril: características morfogênicas e estruturais do capim Mombaça

The objective of this study was to evaluate the effect of phosphate fertilization on morphogenic and structural characteristics of Mombasa grass under conditions of implantation of silvopastoral system with eucalyptus and monoculture in the Amazon/Cerrado ecotone. The experiment was conducted at UFT-EMVZ during the rainy seasons of the 2016/2017 and 2017/2018 agricultural years. The experimental area was subdivided into two cultivation systems, Mombaça grass monoculture, with 0.25 hectare and silvopastoral system, intercropping eucalyptus with Mombaça grass, with 0.75 hectare area. The design used was a 4 x 2 factorial IHD with four doses of phosphorus (0; 50; 100; 200 kg.ha -1 P2O5 year-1) and two cultivation systems (monoculture and silvopastoral) with three repetitions. Three cycles were evaluated for an average rest period of 21 days. Weekly measurements were taken to evaluate structural and morphogenic characteristics of plants. In general, factors tested such as phosphorus fertilization, cultivation system and year (implantation and following year) showed influence, altering the development of Mombaça grass, reflecting on the morphogenic and structural characteristics. Tiller population density, crop growth rate, leaf area index showed interactions between phosphorus fertilization and the cultivation systems analyzed (P 0.05). Phosphorus fertilization used in the implantation, moment of greatest requirement of the plant, influenced forage development by increasing the crop growth rate, leaf appearance, as well as leaf and stem elongation in the two evaluated systems.(AU)

Objetivou-se avaliar o efeito da adubação fosfatada nas características morfogênicas e estruturais do capim Mombaça sob condições de implantação de sistema silvipastoril com eucaliptos e monocultivo no ecótono Amazônia/Cerrado. O experimento foi conduzido na UFT-EMVZ, nas estações chuvosas dos anos agrícolas de 2016/2017 e 2017/2018. Área experimental foi subdividida em dois sistemas de cultivo, Monocultivo de capim Mombaça, com 0,25 hectare e Silvipastoril com consórcio de eucalipto e capim Mombaça com área de 0,75 hectare. O delineamento utilizado foi um Delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 a 2 sendo quatro doses de fósforo (0; 50; 100; 200 kg. ha-1 de P2O5. ano-1) e dois sistemas de cultivo (monocultivo e silvipastoril), com três repetições. Foram avaliados três ciclos por período de descanso médio de 21 dias. Semanalmente foram realizadas as medições para avaliação das características estruturais e morfogênicas das plantas. De forma geral, fatores testados como adubação fosfatada, sistema de cultivo e ano de condução (implantação e ano seguinte) apresentaram influência, alterando o desenvolvimento do capim Mombaça, refletindo nas características morfogênicas e estruturais. As variáveis: densidade populacional de perfilhos, taxa de crescimento cultural, índice de área foliar, obtiveram interações entre a adubação fosfatada e os sistemas de cultivos analisados (P 0,05). A adubação fosfatada utilizada na implantação momento este de a de maior requerimento da planta, refletiu no desenvolvimento da forrageira aumentando a taxa de crescimento cultural, aparecimento foliar, bem como alongamento de folhas e colmo nos dois sistemas avaliados.(AU)

Phosphorus fertilization in the implantation of a silvopastoral system: morphogenic and structural characteristics of Mombaça grass / Adubação fosfatada na implantação de sistema silvipastoril: características morfogênicas e estruturais do capim Mombaça

The objective of this study was to evaluate the effect of phosphate fertilization on morphogenic and structural characteristics of Mombasa grass under conditions of implantation of silvopastoral system with eucalyptus and monoculture in the Amazon/Cerrado ecotone. The experiment was conducted at UFT-EMVZ during the rainy seasons of the 2016/2017 and 2017/2018 agricultural years. The experimental area was subdivided into two cultivation systems, Mombaça grass monoculture, with 0.25 hectare and silvopastoral system, intercropping eucalyptus with Mombaça grass, with 0.75 hectare area. The design used was a 4 x 2 factorial IHD with four doses of phosphorus (0; 50; 100; 200 kg.ha -1 P2O5 year-1) and two cultivation systems (monoculture and silvopastoral) with three repetitions. Three cycles were evaluated for an average rest period of 21 days. Weekly measurements were taken to evaluate structural and morphogenic characteristics of plants. In general, factors tested such as phosphorus fertilization, cultivation system and year (implantation and following year) showed influence, altering the development of Mombaça grass, reflecting on the morphogenic and structural characteristics. Tiller population density, crop growth rate, leaf area index showed interactions between phosphorus fertilization and the cultivation systems analyzed (P <0.05). Phosphorus fertilization used in the implantation, moment of greatest requirement of the plant, influenced forage development by increasing the crop growth rate, leaf appearance, as well as leaf and stem elongation in the two evaluated systems.(AU)

Objetivou-se avaliar o efeito da adubação fosfatada nas características morfogênicas e estruturais do capim Mombaça sob condições de implantação de sistema silvipastoril com eucaliptos e monocultivo no ecótono Amazônia/Cerrado. O experimento foi conduzido na UFT-EMVZ, nas estações chuvosas dos anos agrícolas de 2016/2017 e 2017/2018. Área experimental foi subdividida em dois sistemas de cultivo, Monocultivo de capim Mombaça, com 0,25 hectare e Silvipastoril com consórcio de eucalipto e capim Mombaça com área de 0,75 hectare. O delineamento utilizado foi um Delineamento inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 a 2 sendo quatro doses de fósforo (0; 50; 100; 200 kg. ha-1 de P2O5. ano-1) e dois sistemas de cultivo (monocultivo e silvipastoril), com três repetições. Foram avaliados três ciclos por período de descanso médio de 21 dias. Semanalmente foram realizadas as medições para avaliação das características estruturais e morfogênicas das plantas. De forma geral, fatores testados como adubação fosfatada, sistema de cultivo e ano de condução (implantação e ano seguinte) apresentaram influência, alterando o desenvolvimento do capim Mombaça, refletindo nas características morfogênicas e estruturais. As variáveis: densidade populacional de perfilhos, taxa de crescimento cultural, índice de área foliar, obtiveram interações entre a adubação fosfatada e os sistemas de cultivos analisados (P<0,05). A adubação fosfatada utilizada na implantação momento este de a de maior requerimento da planta, refletiu no desenvolvimento da forrageira aumentando a taxa de crescimento cultural, aparecimento foliar, bem como alongamento de folhas e colmo nos dois sistemas avaliados.(AU)