Soil compaction and cover with black oat on soybean grain yield in lowland under no-tillage system / Compactação do solo e cobertura com aveia preta na produtividade de grãos de soja em várzea sob sistema de plantio direto

ABSTRACT: Brazil is the largest exporter and second largest producer of soybean grains. Most of this production is from plants grown under no-tillage system (NT). This research evaluated the effect of soil compaction, and different amounts of black oat residues on the soil surface on soybean growth and grain yield in lowland under NT. The experiment was conducted in a completely randomized design with seven treatments and four replications, in the 2016/2017 and 2017/2018 crop seasons. The treatments consisted of: 1) winter fallow without soil compaction (WF); 2) winter fallow with soil compaction (WF-C); 3) black oats and complete removal of surface residues, with soil compaction (0R-C); 4) black oats and removal half of surface residues, with soil compaction (0.5R-C); 5) black oats without surface residue removal, with soil compaction (1R-C); 6) black oats without surface residue removal, plus the residues from treatment 3, with soil compaction (2R-C); 7) black oats without surface residue removal, without soil compaction (1R). When the soybean plants were at the phenological stage R2, they were evaluated nodule, root and shoot dry matter, nitrogen contents, plant height, and grain yield. The soil physical properties were evaluated in the 0.0-0.05, 0.10-0.15 and 0.20-0.25 m layers. The soybean aerial dry matter is > 38% in non-compacted soil in year with soil water excess, regardless of the amount of surface oat straw. In year with small water deficit, soil with more surface oat straw produced > 5% shoot dry matter and > 4% of soybean grain, regardless of compaction. The plant growth and grain yield soybean in lowland varied according to the water conditions, and were affected by soil compaction and amounts of black oats residues on soil surface.

RESUMO: O Brasil se destaca na produção de soja, sendo o maior exportador e o segundo maior produtor do grão e a maior parte é cultivado em sistema plantio direto (SPD). Objetivou-se avaliar o efeito da compactação, cultivo e quantidades de palha de aveia preta na superfície do solo sobre o crescimento e o rendimento de grãos de soja em SPD em terras baixas. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com sete tratamentos e quatro repetições. Os tratamentos, nas safras 2016/17 e 2017/18, foram: 1) Pousio no inverno sem compactação (WF); 2) Pousio no inverno + compactação (WF-C); 3) Aveia preta e retirada da palha superficial + compactação (0R-C); 4) Aveia e retirada da metade da palha + compactação (0,5R-C); 5) Aveia + permanência da palhada + compactação (1R-C); 6) Aveia + a palha retirada do tratamento 3 (2 doses palha) + compactação (2R-C); 7) Aveia + permanência da palha, sem compactação (1R). No estádio fenológico R2 a soja foram avaliadas a massa seca de nódulos e de raízes, massa seca e nitrogênio da parte aérea, altura de plantas e produtividade de grãos. No solo foram avaliadas propriedades físicas nas camadas de 0,0-0,05; 0,10-0,15 e 0,20-0,25 m. A produção de massa seca da parte aérea de soja é > 38% em solo não compactado em ano com excesso hídrico independente da quantidade de palha de aveia na superfície. Em ano com pequeno déficit hídrico os tratamentos com mais palha produziram > 5% de massa seca da parte aérea e > 4% de grãos de soja, independente da compactação. O crescimento e o rendimento de grãos de soja em terras baixas oscilam de acordo com as condições hídricas, sendo influenciada pela compactação e quantidade de palha superficial.

Plantas de cobertura para o noroeste do estado de São Paulo / Cover crops for the northwest region from São Paulo State, Brazil

O trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a produtividade de fitomassa de cinco plantas de cobertura utilizadas para produção de grãos, sementes e forragem, em diferentes densidades de semeadura, e da vegetação espontânea, na Região Noroeste do Estado de São Paulo. Os experimentos foram instalados em Votuporanga, SP e Selvíria, MS, em março de 2008, após o preparo convencional do solo. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados com quatro repetições, utilizando as seguintes plantas de cobertura em diferentes densidades de semeadura que constituíram os tratamentos: Sorghum bicolor: 6, 7 e 8kg ha-1, Pennisetum americanum: 10, 15 e 20kg ha-1, Sorghum sudanense: 12, 15 e 18kg ha-1, híbrido de Sorghum bicolor com Sorghum sudanense: 8, 9 e 10kg ha-1, Urochloa ruziziensis: 8, 12 e 16kg ha-1. Também se utilizou um tratamento controle com vegetação espontânea. Avaliou-se a fitomassa das diferentes coberturas no momento da colheita/corte das coberturas, na pré-semeadura e no florescimento das culturas da soja e do milho. A utilização de plantas de cobertura mostrou-se mais benéfica que se deixar as áreas em pousio. Concluiu-se que as plantas de cobertura avaliadas mostraram-se como boas opções de plantas de cobertura para a região Noroeste do Estado de São Paulo. Além Disso, as diferentes densidades de semeadura de cada planta de cobertura não influenciaram na produtividade de fitomassa da mesma planta de cobertura.

This study was conducted to evaluate the productivity of biomass of five cover crops used for the production of grain, seeds and fodder in different sowing density per hectare, and of spontaneous vegetation for the northwest region of São Paulo State, Brazil. The experiments were installed in Votuporanga, SP, Brazil and Selvíria, MS, Brazil in March 2008, after conventional tillage. The experimental design was a randomized complete block with four replications, using the following cover crops at different sowing density: Sorghum bicolor: 6, 7 and 8kg ha-1, Pennisetum americanum, 10, 15 and 20kg ha-1, Sorghum sudanense, 12, 15 and 18kg ha-1, hybrid of Sorghum bicolor with Sorghum sudanense: 8, 9 and 10kg ha-1, Urochloa ruziziensis: 8, 12 and 16kg ha-1. It was used a control treatment with spontaneous vegetation. The biomass of different toppings in harvesting/cutting of covers was evaluated, in the pre-sowing and flowering of soybean and corn. The use of cover crops proved more beneficial than leaving areas fallow. It was concluded that different cover crops evaluated showed to be good options as cover crops for the northwest region of São Paulo State and the different sowing density from each plant cover did not influence biomass productivity of the same plant coverage.

Frações granulométricas e oxidáveis de matéria orgânica sob diferentes sistemas de uso do solo, no Paraná, Brasil / Granulometric and oxidizable fractions of organic matter under different land use systems in the state of Paraná, Brazil

Neste estudo objetivou-se quantificar o carbono orgânico total (COT), o carbono das frações granulométricas e oxidáveis da matéria orgânica do solo (MOS) em áreas sob diferentes sistemas de uso do solo, em Marmeleiro-PR. Foram coletadas amostras de terra nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, sendo nestas quantificados os teores de COT, carbono orgânico particulado (COp), carbono orgânico associado aos minerais (COam) e o carbono das frações oxidáveis (F1, F2, F3, F4 e F1/F4). O sistema de semeadura direta (SSD) apresentou maiores valores de COT (0-5 cm) e o sistema de plantio convencional (SPC), os menores (0-5 e 5-10 cm). O SSD e a área de pastagem apresentaram maiores teores de COp (0-5 cm). No SPC verificaram-se os menores teores de COp em superfície e maiores em profundidade. Os menores teores de carbono das frações oxidáveis foram encontrados no SPC (0-10 cm). O SSD aumenta os teores de COT, COp e carbono oxidável (F1 e F4) na camada superficial quando comparado com o SPC. Este acarreta em teores de COT iguais aos da área de SSD em profundidade e ocasiona a diminuição dos teores de COam e do carbono oxidável da fração F4 em todas as profundidades avaliadas. Por meio da relação F1/F4 pode-se inferir que o SPC desfavorece o equilíbrio das frações F1 e F4, enquanto o SSD acarreta em valores similares aos das áreas sem interferência antrópica. As frações granulométricas e oxidáveis da MOS são eficientes para identificar mudanças ocasionadas no solo pelo manejo.

This study aimed to quantify the total organic carbon (TOC), granulometric and oxidizable carbon fractions of soil organic carbon (SOM) in areas under different land use in Marmeleiro, Paraná State, Brazil. We collected soil samples in the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm, and being these quantified to TOC, particulate organic carbon (POC), organic carbon associated minerals (OCam) and carbon fractions oxidizable (F1, F2, F3, F4 and F1/F4). The notillage system (NTS) had higher TOC values (0-5 cm) and the conventional tillage system (CTS), the lowest (0-5 and 5-10 cm). The NTS and the grazing area had higher concentrations of POC (0-5 cm). In the CTS there were the lowest levels of POC in surface and greater depth. The lower carbon content of oxidizable fractions were found in the CTS (0-10 cm). The NTS increase the TOC, and POC oxidisable carbon (F1, F4) in the surface layer when compared to the CTS. This leads to TOC area equal to the NTS in depth and leads to decreased amounts of carbon and OCam oxidizable fraction F4 in all experiments. Through the F1/F4 ratio can be inferred that the CTS disfavors the balance of fractions F1 and F4, while the NTS leads to values similar to those in areas without human interference. The granulometric and oxidizable fractions of SOM are efficient to identify changes in soil caused by management.

Persistência e liberação de nutrientes da palha de milho, braquiária e labe-labe / Persistence and nutrient release from maize, brachiaria and lablab straw

A velocidade de liberação de nutrientes da palha e persistência do material vegetal depositado sobre o solo são fatores determinantes no sucesso do Sistema Semeadura Direta. Objetivou-se avaliar a persistência e a liberação de nutrientes dos resíduos vegetais de milho, braquiária e labe-labe depositados na superfície do solo. O experimento foi instalado em 05 de maio de 2010, na UNOESTE (Presidente Prudente-SP). Utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com 3 repetições, em esquema fatorial 3x4, sendo três espécies vegetais (labe-labe, milho e braquiária) e 4 épocas de avaliação (0, 45, 90 e 135 dias). Os resíduos vegetais foram colocados no interior de sacos telados de 0,20 x 0,30 m, conhecendo-se a umidade de cada material, e conseqüentemente a matéria seca inicial. Em cada época de amostragem foram avaliados os teores de N, P, K e Mg da palha e porcentagem de matéria seca remanescente de cada material, além das relações C:N dos resíduos. A cobertura de labe-labe apresentou a menor persistência entre as espécies estudadas. Todas as espécies apresentaram maior redução de massa seca nos primeiros 45 dias de avaliação. O potássio foi o elemento liberado com maior facilidade das palhas. Todas as espécies estudadas apresentaram maior liberação de nutrientes nos primeiros 45 dias após deposição da cobertura sobre o solo, com exceção para Mg que foi extraído da palha de milho com maior intensidade entre 45 e 90 dias. As palhas de milho e braquiária são mais indicadas para cobertura do solo, pois além proporcionar proteção do solo por mais tempo também são eficientes na reciclagem de nutrientes.

The rate of nutrient release from straw and the plant material persistence deposited on the soil are factors that will determine the success of the no tillage system. The objective of this study was to evaluate the persistence and nutrient release from crop residues of maize, brachiaria and lablab deposited on the soil surface. The experiment was installed in May 05, 2010, in the University of Oeste Paulista (Presidente Prudente-SP). We used a completely randomized design with three replicates in a 3x4 factorial design, with three plant species (lablab, maize and brachiaria) and four times of assessment after the deposition of residues on the soil (0, 45, 90 and 135 days). The plant residues were placed into litter bags of 0.20 x 0.30 m. The initial fresh weight of the lablab, maize and brachiaria residues placed within the litter bags were 200, 150 and 150 g, respectively, knowing the moisture content of each material, and consequently the initial dry matter. At each sampling time were evaluated for N, P, K and Mg of straw and dry matter percentage of each remaining material, in addition to the C: N ratios of the straw. Statistical analysis consisted of regression study and test Tukey (p<5%). The lablab straw had the lowest persistence of the species studied, reducing its dry weight by 55% after 135 days. All species had higher dry matter reduction in the first 45 days of evaluation. The potassium was the element of easiest release of the straws, with reduction from 60 to 77% of K accumulated in plant tissue. The maize and brachiaria straw are more suitable for cover crop, as well as provide soil protection for longer time, also are efficient in recycling nutrients.

Densidade, agregação e porosidade do solo em áreas de conversão do cerrado em floresta de pinus, pastagem e plantio direto / Density, porosity and soil aggregation in areas of cerrado conversion in pine forest, pasture and no-tillage

Os estudos de impactos nas propriedades do solo decorrentes da conversão de áreas naturais para áreas agrícolas são importantes para a compreensão e desenvolvimento de sistemas sustentáveis. O objetivo do presente trabalho foi quantificar as modificações impostas sobre a densidade, agregação, porosidade e consequentemente a compactação do solo, em áreas de cerrado (CE), floresta de Pinus caribeae (FP), pastagem (PA) e semeadura direta (SD), no município de Uberlândia-MG. O solo foi classificado como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, de textura argilosa e foram coletadas amostras deformadas na profundidade de 0-0,10 m e 0,10-0,20 m para a determinação do carbono orgânico total (COT) e da textura do solo; e indeformadas para as análises de densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macro e microagregados. Estimou-se o diâmetro médio geométrico (DMG), diâmetro médio de partículas (DMP), índice de estabilidade de agregados (IEA), porcentagem de agregados estáveis (AGRI) e determinou-se a resistência à penetração do solo. Os resultados indicaram que o COT foi maior em PA e SD e menor em PI. A SD apresentou a maior Ds e menor porosidade total em relação às demais áreas. Os maiores valores de DMG e DMP seguiram a ordem decrescente: CE>FP>PA>SD. As áreas com CE e FP na camada de 0-0,10 m apresentaram maior IEA e AGRI. A menor resistência à penetração foi encontrada no solo cultivado com FP e os maiores valores de compactação foram encontrados na PA e SD na camada de 0,15-0,40 m de profundidade.

Rendimento do milho em diferentes condições físicas de solo e quantidade de resíduo na ausência ou na presença de irrigação / Corn response in different physical conditions of soil and amount soil cover residues with or without irrigation

Visando avaliar o efeito do tráfego de máquinas, da profundidade de atuação da haste sulcadora de adubo e da quantidade de resíduos presentes na superfície do solo sobre o desempenho do milho, com e sem irrigação, foi conduzido um experimento, em semeadura direta, sobre um Argissolo Vermelho Distrófico. O delineamento foi de blocos casualizados (DBC), com 36 parcelas, sendo 18 irrigadas e 18 sem irrigação. Os tratamentos consistiram de seis doses de resíduos de aveia preta consorciada com ervilhaca (0, 2, 4, 5, 6 e 8Mg ha-1), duas profundidades teóricas de atuação da haste sulcadora de adubo da semeadora (6 e 12cm) e duas condições de tráfego de máquinas (trator e colhedora), sendo enquadrados numa análise trifatorial com três repetições. A semeadura do milho foi realizada em 10 de dezembro de 2005, com densidade de 62.000 sementes por hectare. A adubação usada foi de 400kg ha-1 da formulação NPK 5-20-20 e duas aplicações de nitrogênio, totalizando 180kg ha-1. Foram avaliados o rendimento de grãos, a população e a matéria seca de raízes. Tanto a população de plantas, quanto o rendimento de grãos do milho, foram influenciados pela presença ou não de irrigação. A profundidade de atuação das hastes sulcadoras não interferiu em nenhumas das variáveis avaliadas no milho. A condição de tráfego de rodado afetou a produtividade e a população de plantas.

This study evaluates the effect of machine traffic, soil mobilization, soil cover by crop residues and water supply on corn under no tillage on a Paleudult. Machine traffic intensity, working depth of driller shank furrow opener for fertilizer deposition and amount of residues covering the soil surface, with and without irrigation, were evaluated. The experimental design used was split plot, with 36 plots being 18 with irrigation and 18 without irrigation. The treatments were quantities (0, 2, 4, 5, 6 and 8Mg ha-1) of black oats (Avena strigosa) and vetch (Vicia sativa) residues, two driller shank depths for fertilizer deposition (6 and 12cm) and traffic machine conditions (tractor and combine) in a triple factorial design with three replicates. Corn was sowed in 12/10/2005, using 62.000 seeds per hectare. A basal dressing of NPK 5-20-20 was applied at a rate of 400kg ha-1. Two top dressing nitrogen applications were performed, totalizing 180kg ha-1 of N. Corn grain yield, plant population and root dry matter were evaluated. Corn yield and plant population were influenced by presence or absence of irrigation. None of the above parameters were modified by working depth of driller shank furrow opener for fertilizer deposition. Wheel traffic conditions affected corn yield and plant population.

Restauração de matas ciliares do rio Mearim no município de Barra do Corda-MA: seleção de espécies e comparação de metodologias de reflorestamento / Riparian forest restoration along the Mearim river in the municipality of Barra do Corda -MA: species selection and comparison of forest recovery methodologies

A Importância das matas ciliares na manutenção dos recursos bióticos e abióticos e o estado avançado de degradação destes ecossistemas ripários justificam o desenvolvimento de técnicas de reflorestamento em larga escala. Neste trabalho foram selecionadas seis espécies arbóreas nativas e comparada a sobrevivência em função da distância do leito do rio utilizando-se duas metodologias de reflorestamento: plantio de mudas e semeadura direta a lanço. Estimativas das taxas de germinação potencial, germinação no campo, e as taxas de crescimento relativo das plântulas (TCR), em viveiro, foram utilizadas como critério eletivo e correlacionadas com os dados de sobrevivência no campo. A sobrevivência foi estimada após seis meses do plantio de 108 mudas por espécies e após semeadura de 10800 sementes/espécie numa área desmatada de 5400 m² da mata ciliar às margem do rio Mearim. No método do plantio de mudas, destacam-se, Triplaris surinamensis Cham., Anadenanthera Macrocarpa (Benth.) Brenam. e Tabebuia sp., a primeira com altas taxas de germinação potencial, de crescimento em viveiro e sobrevivência no campo e as demais satisfazendo um ou outro destes critérios. Neste método, sobrevivência não se correlaciona com TCR e não é afetada pela distância do leito do rio. No método de semeadura direta, destacam-se T. surinamensis, e Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong com maior sobrevivência a qual é maior em áreas mais distantes do rio e se correlaciona positivamente com a germinação no campo e com a TCR. Comparativamente, T. surinamensis e E. contortisiliquum são mais indicadas para reflorestamento a partir de semeadura direta enquanto A. macrocarpam, Tabebuia sp. e Senna spectabilis (DC.) Irwin et Barn para reflorestamento a partir do plantio de mudas.

The importance of riparian forests in the maintenence of biotic and abiotic resources and the advanced state of degradation of these ecosystems justify the development of restoration techniques on a large scale. In this study six native arboreal species were selected, and the survival of each was compared in relation to their distance from the river, through two restoration techniques: the seedlings plantation method and direct sowing. The germination potential estimates in laboratory (potential germination) and field, and the relative growth rates (RGR) of seedlings, in nursery, were used as elective criteria, and were correlated to survival data in the field. The survival was estimated after six months of plantation of 108 seedlings per species, and from direct sowing of 10800 seeds/species in a 5400 m² lodged area of the Mearin River riparian forest. By the method of seedling plantation, Triplaris surinamensis Cham., Anadenanthera Macrocarpa (Benth.) Brenam. and Tabebuia sp. stood out, the first with high potential germination rates, growth in the nursery and survival in the field, and the other species by one or another of these criteria. In this method, survival was not correlated to RGR, and was not affected by the distance from the river. By the method of direct sowing, T. surinamensis, and Enterolobium contortisiliquum (Vell.) Morong. stood out with high survival, and which was highest in the areas most distant from the river, and was correlated positively to germination in the field, and to RGR. Comparatively, T. surinamensis and E. contortisiliquum were best indicated for reforestation by direct sowing, while A. macrocarpam, Tabebuia sp., and Senna spectabilis (DC.) Irwin et Barn. were best by seedling plantation.

Germinação de espécies arbóreas de floresta estacional decidual do vale do rio Paranã em Goiás após três tipos de armazenamento por até 15 meses / Germination of tropical dry forest tree species of Paranã river basin, Goiás state, after three types of storage and up to 15 months

Em florestas deciduais a dispersão de sementes ocorre principalmente na estação seca e a germinação no início da estação chuvosa. O atraso das primeiras chuvas e a ocorrência de veranicos são importantes causas de mortalidade de sementes e plântulas. Armazenar sementes e plantá-las na estação chuvosa poderia aumentar a germinação e a sobrevivência de plântulas. Para isso é necessário verificar se as sementes mantêm sua germinabilidade após armazenamento. No presente estudo, investigamos se sementes de espécies arbóreas de floresta decidual alteram sua germinabilidade após i) serem armazenadas em condições naturais por três e 15 meses, e ii) em banco de germoplasma a -20 e -196 ºC. Coletamos sementes de 19 espécies de florestas estacionais deciduais do vale do rio Paranã, Goiás, nos meses de agosto a outubro de 2005. Um lote foi separado para a realização do teste de germinação, logo após a coleta. Uma quantidade deste lote permaneceu em câmaras a -20 ºC e outra foi imersa em nitrogênio liquido por 72 horas. Outros dois lotes foram armazenados em condições naturais por três e 15 meses antes do teste de germinação. Após três meses de armazenamento, apenas duas espécies, Cordia trichotoma (73 para 38 por cento) e Copaifera langsdorffii (85 para 65 por cento), reduziram sua germinabilidade. Após 15 meses, três espécies reduziram significativamente sua germinabilidade, Cordia trichotoma (73 para 5 por cento), Cavanillesia arborea (77 para 12 por cento) e Anadenanthera colubrina (93 para 76 por cento), e duas espécies, Aspidosperma pyrifolium e Tabebuia impetiginosa, perderam completamente sua germinabilidade. As temperaturas -20 e -196ºC reduziram a germinabilidade de uma espécie cada, Tabebuia impetiginosa (90 para 70 por cento) e Aspidosperma pyrifolium (90 para 43 por cento), respectivamente. O ambiente natural e o armazenamento a -20 e -196ºC se mostraram eficazes quanto à preservação das qualidades fisiológicas de sementes de grande parte...

Seed dispersal in tropical deciduous forests occurs mostly in the dry season and germination at the onset of the rainy season. The delay of the first rains and dry spells are major mortality factors in dry forest regions. Storing seeds to plant during the constant rains could increase germination and seedling survival. We investigated the germination percentage of deciduous forest tree species after being stored i) at -20 ºC and -196 ºC (liquid nitrogen), and ii) at natural conditions for three and 15 months. Seeds of 19 tree species of deciduous forests of Paranã river basin, Goiás state, were collected from August to October 2005. Two experiments were run: i) storage for three and 15 months in brown bags at environmental temperature, ii) storage for 72 hours at -20 ºC cameras, liquid nitrogen (-196 ºC) and a control. Storage at environmental temperature decreased germination of only two species after three months, Cordia trichotoma (73 to 38 percent) and Copaifera langsdorffii (85 to 65 percent). Three species decreased germination after 15 months (Cordia trichotoma, 73 to 5 percent; Cavanillesia arborea, 77 percent to 12 percent; and Anadenanthera colubrina, 93 percent to 76 percent) and two species, Aspidosperma pyrifolium and Tabebuia impetiginosa, lost completely their germination. Temperatures -20 and -196 ºC decreased germination of only one species each, Tabebuia impetiginosa (90 to 70 percent) and Aspidosperma pyrifolium (90 to 43 percent), respectively. In general, environmental temperature storage up to 15 months and -20 and -196 ºC storage were efficient to preserve seed germinability of many dry forest tree species from Paranã river basin. These are feasible options to ex situ conservation and to increase germination for direct seeding strategies of restoration.