Temporal dynamics of spectral reflectance and vegetation indices during canola crop cycle in southern Brazil / Dinâmica temporal dos índices da reflectância espectral e índices de vegetação durante o ciclo da cultura de canola no Sul do Brasil

The objective of this study was to characterize the variability of spectral reflectance and temporal profiles of vegetation indices associated with nitrogen fertilization, crop cycle periods, and weather conditions of the growing season in canola canopies in southern Brazil. An experiment was carried out during the 2013 and 2014 canola growing seasons at EMBRAPA Trigo, Passo Fundo, state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was conducted in a randomized block design with four replications. Five doses of nitrogen top dressing were used as treatments: 10, 20, 40, 80, and 160kg ha-1. Measurements were obtained with the spectroradiometer positioned above the canopy, to construct spectral reflectance curves for canola and establish temporal profiles for several vegetation indices (SR, NDVI, EVI, SAVI, and GNDVI). In addition, data on shoot dry matter were obtained and phenological stages were determined. The spectral reflectance curves of canola were reported to change with canopy growth and development. Temporal profiles of vegetation indices showed two maximum peaks, one before flowering and other after flowering. The indices SR, NDVI, EVI, SAVI, and GNDVI were able to characterize changes in the canola canopy over time, as a function of phenological phases, weather conditions, and nitrogen fertilization, throughout the development cycle. Plant growth and development, variations in crop management, and environmental conditions affect the spectral response of canola.

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade da reflectância espectral e dos perfis temporais dos índices de vegetação de dosséis de canola, associada à adubação nitrogenada, aos períodos do ciclo da cultura e às condições meteorológicas no sul do Brasil. Foi instalado um experimento nas safras de 2013 e 2014, na EMBRAPA Trigo, em Passo Fundo, RS. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições. Foram utilizados os tratamentos de cinco doses de nitrogênio em cobertura: 10, 20, 40, 80, 160kg ha-1. Foram realizadas medições com espectrorradiômetro, sobre o dossel, para compor curvas de reflectância espectral da canola e perfis temporais dos índices de vegetação SR, NDVI, EVI, SAVI e GNDVI. Também foram obtidos dados de matéria seca da parte aérea e feitas determinações de fenologia. Verificou-se que as curvas de reflectância espectral da canola mudaram com o crescimento e desenvolvimento do dossel. Os perfis temporais dos índices de vegetação apresentaram dois picos máximos, um antes e outro após o florescimento. Os índices SR, NDVI, EVI, SAVI e GNDVI foram capazes de caracterizar temporalmente as modificações do dossel da canola ao longo do ciclo, em função de fases fenológicas, condições meteorológicas e adubação nitrogenada. O crescimento e desenvolvimento das plantas, as variações de manejo da cultura e as condições ambientais afetam a resposta espectral da canola.

Temporal dynamics of spectral reflectance and vegetation indices during canola crop cycle in southern Brazil / Dinâmica temporal dos índices da reflectância espectral e índices de vegetação durante o ciclo da cultura de canola no Sul do Brasil

The objective of this study was to characterize the variability of spectral reflectance and temporal profiles of vegetation indices associated with nitrogen fertilization, crop cycle periods, and weather conditions of the growing season in canola canopies in southern Brazil. An experiment was carried out during the 2013 and 2014 canola growing seasons at EMBRAPA Trigo, Passo Fundo, state of Rio Grande do Sul, Brazil. The experiment was conducted in a randomized block design with four replications. Five doses of nitrogen top dressing were used as treatments: 10, 20, 40, 80, and 160kg ha-1. Measurements were obtained with the spectroradiometer positioned above the canopy, to construct spectral reflectance curves for canola and establish temporal profiles for several vegetation indices (SR, NDVI, EVI, SAVI, and GNDVI). In addition, data on shoot dry matter were obtained and phenological stages were determined. The spectral reflectance curves of canola were reported to change with canopy growth and development. Temporal profiles of vegetation indices showed two maximum peaks, one before flowering and other after flowering. The indices SR, NDVI, EVI, SAVI, and GNDVI were able to characterize changes in the canola canopy over time, as a function of phenological phases, weather conditions, and nitrogen fertilization, throughout the development cycle. Plant growth and development, variations in crop management, and environmental conditions affect the spectral response of canola.(AU)

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a variabilidade da reflectância espectral e dos perfis temporais dos índices de vegetação de dosséis de canola, associada à adubação nitrogenada, aos períodos do ciclo da cultura e às condições meteorológicas no sul do Brasil. Foi instalado um experimento nas safras de 2013 e 2014, na EMBRAPA Trigo, em Passo Fundo, RS. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições. Foram utilizados os tratamentos de cinco doses de nitrogênio em cobertura: 10, 20, 40, 80, 160kg ha-1. Foram realizadas medições com espectrorradiômetro, sobre o dossel, para compor curvas de reflectância espectral da canola e perfis temporais dos índices de vegetação SR, NDVI, EVI, SAVI e GNDVI. Também foram obtidos dados de matéria seca da parte aérea e feitas determinações de fenologia. Verificou-se que as curvas de reflectância espectral da canola mudaram com o crescimento e desenvolvimento do dossel. Os perfis temporais dos índices de vegetação apresentaram dois picos máximos, um antes e outro após o florescimento. Os índices SR, NDVI, EVI, SAVI e GNDVI foram capazes de caracterizar temporalmente as modificações do dossel da canola ao longo do ciclo, em função de fases fenológicas, condições meteorológicas e adubação nitrogenada. O crescimento e desenvolvimento das plantas, as variações de manejo da cultura e as condições ambientais afetam a resposta espectral da canola.(AU)

Decomposição da fitomassa de plantas de cobertura e liberação de nitrogênio em função da quantidade de resíduos aportada ao solo sob sistema plantio direto / Fitomass decomposition and nitrogen release of cover crops in function of the level of residue input to soil under no-tillage system

O sucesso do sistema plantio direto (SPD) está alicerçado na rotação de culturas, que proporciona elevada adição de diferentes tipos de resíduos culturais ao solo. Entretanto, cada resíduo cultural tem uma cinética específica de decomposição, o que é determinante na mineralização e imobilização líquida de nitrogênio (N) no solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a taxa de decomposição e a liberação de N de plantas de cobertura de inverno, quando diferentes quantidades de fitomassa da parte aérea foram aportadas à superfície do solo. O experimento foi conduzido em Argissolo arênico na área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), com delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, durante as safras de 2003/04 e 2004/05. Avaliou-se a decomposição e liberação de nitrogênio (N) dos resíduos de aveia preta, nabo forrageiro e ervilhaca através de bolsas de decomposição contendo quantidades equivalentes a 3, 6 e 9 Mg ha-1 de matéria seca e dispostos em parcelas com 80 m², contendo os mesmos níveis de resíduos das bolsas. As coletas das bolsas foram realizadas aos 7, 14, 28, 42, 63, 84, 113 e 141 dias após o manejo das plantas de cobertura. As quantidades de resíduos aportadas não influenciaram as taxas de decomposição. Entretanto, os processos de mineralização e imobilização de N foram afetados pelo nível de aporte de resíduos e governados, principalmente, pela relação C/N. A maior taxa de decomposição dos resíduos e a maior liberação de N seguiram a ordem: ervilhaca, nabo forrageiro e aveia preta. A relação C/N dos resíduos influenciou a magnitude dos compartimentos lábil e recalcitrante da fitomassa das plantas de cobertura.

The no-tillage system success relies on higher addition of different types of crop residues to the soil, each one with specific decomposition kinetics which drives the net mineralization and immobilization of the nitrogen (N) in the soil. This manuscript had as objective to evaluate the decomposition rate and N released from winter cover crops residues under different above ground biomass input to the soil. The experiment was carried out in the experimental area of the Soil Department at Federal University of Santa Maria, in random complete block design, with three replications, during 2003/04 and 2004/05. The decomposition and the N released from black oat, oil radish and hairy vetch residues were investigated using mesh bags of decomposition containing fitomass equivalent to 3, 6 and 9 Mg of dry matter ha-1 placed in plots with 80 m² with the same level of crop residues used in the mesh bags. They were collected at 7, 14, 28, 42, 63, 84, 113 and 141 days after cover crops management. The amount of residues input did not influence the decomposition rate. However, the N mineralization and immobilization processes were affected by the level of residues input and they were driven by C/N ratio. The larger decomposition residues rate and higher N release followed the order: vetch, radish oil and black oat. The C/N ratio drives the size of labil and recalcitrant compartiments of cover crops fitomass.

Decomposição da fitomassa de plantas de cobertura e liberação de nitrogênio em função da quantidade de resíduos aportada ao solo sob sistema plantio direto / Fitomass decomposition and nitrogen release of cover crops in function of the level of residue input to soil under no-tillage system

O sucesso do sistema plantio direto (SPD) está alicerçado na rotação de culturas, que proporciona elevada adição de diferentes tipos de resíduos culturais ao solo. Entretanto, cada resíduo cultural tem uma cinética específica de decomposição, o que é determinante na mineralização e imobilização líquida de nitrogênio (N) no solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a taxa de decomposição e a liberação de N de plantas de cobertura de inverno, quando diferentes quantidades de fitomassa da parte aérea foram aportadas à superfície do solo. O experimento foi conduzido em Argissolo arênico na área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), com delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, durante as safras de 2003/04 e 2004/05. Avaliou-se a decomposição e liberação de nitrogênio (N) dos resíduos de aveia preta, nabo forrageiro e ervilhaca através de bolsas de decomposição contendo quantidades equivalentes a 3, 6 e 9 Mg ha-1 de matéria seca e dispostos em parcelas com 80 m², contendo os mesmos níveis de resíduos das bolsas. As coletas das bolsas foram realizadas aos 7, 14, 28, 42, 63, 84, 113 e 141 dias após o manejo das plantas de cobertura. As quantidades de resíduos aportadas não influenciaram as taxas de decomposição. Entretanto, os processos de mineralização e imobilização de N foram afetados pelo nível de aporte de resíduos e governados, principalmente, pela relação C/N. A maior taxa de decomposição dos resíduos e a maior liberação de N seguiram a ordem: ervilhaca, nabo forrageiro e aveia preta. A relação C/N dos resíduos influenciou a magnitude dos compartimentos lábil e recalcitrante da fitomassa das plantas de cobertura.(AU)

The no-tillage system success relies on higher addition of different types of crop residues to the soil, each one with specific decomposition kinetics which drives the net mineralization and immobilization of the nitrogen (N) in the soil. This manuscript had as objective to evaluate the decomposition rate and N released from winter cover crops residues under different above ground biomass input to the soil. The experiment was carried out in the experimental area of the Soil Department at Federal University of Santa Maria, in random complete block design, with three replications, during 2003/04 and 2004/05. The decomposition and the N released from black oat, oil radish and hairy vetch residues were investigated using mesh bags of decomposition containing fitomass equivalent to 3, 6 and 9 Mg of dry matter ha-1 placed in plots with 80 m² with the same level of crop residues used in the mesh bags. They were collected at 7, 14, 28, 42, 63, 84, 113 and 141 days after cover crops management. The amount of residues input did not influence the decomposition rate. However, the N mineralization and immobilization processes were affected by the level of residues input and they were driven by C/N ratio. The larger decomposition residues rate and higher N release followed the order: vetch, radish oil and black oat. The C/N ratio drives the size of labil and recalcitrant compartiments of cover crops fitomass.(AU)

Dry matter yield and essential oil of Baccharis trimera with mineral and organic fertilization / Rendimento de matéria seca e de óleo essencial de Baccharis trimera com adubação química e orgânica

One of the main problems related to soil fertility for medicinal and aromatical plants is that official recommendations of liming and fertilization are only available for few species. This is a direct consequence of the scarce research performed in this area. Therefore, little is known regarding to the ideal soil type, the response to fertilization and liming and the effect of nutrients in the biologically active composite concentration of these species. This work was carried out aiming to evaluate the effect of different rates of NPK (10-30-15) and poultry manure on green and dry matter production, nutrient concentration (Ca, Mg, N, P, K, Cu, Zn and B) and shoot essential oil content of Baccharis trimera. The field work was carried out in a Rhodic Hapludox. The following treatments were tested: T1 (control - no fertilization); T2 (100 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T3 (150 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T4 (200 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T5 (250 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T6 (5 t ha-1 of poultry manure); T7 (10 t ha-1 of poultry manure) and T8 (15 t ha-1 of poultry manure). A randomized complete block design was used, with three repetitions. The average dry matter and essential oil yields were 10.3 t ha-1 and 134.5 L ha-1 respectively. Such productivities are considered high. Nonetheless, there were no statistically differences among treatments. This indicates that in lime

Um dos principais problemas relacionados com a fertilidade do solo para as plantas medicinais e aromáticas é que só existem recomendações oficiais de calagem e adubação para poucas espécies. Isto é consequência direta do baixo número de trabalhos de pesquisa desenvolvidos nesta área. Assim, pouco se sabe a respeito do tipo ideal de solo, da resposta à adubação e calagem e dos efeitos dos nutrientes na concentração de compostos biologicamente ativos dessas culturas. Este trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes doses de NPK de fontes químicas (uréia, super triplo e cloreto de potássio) e de cama de aviário sobre a produção de matéria verde e seca, a concentração de nutrientes e o teor de óleo essencial na parte aérea da espécie Baccharis trimera (carqueja). O experimento foi realizado a campo, num Latossolo Vermelho Aluminoférrico típico, com os seguintes tratamentos: T1 (Testemunha); T2 (100 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T3 (150 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T4 (200 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T5 (250 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T6 (5 t ha-1 de cama de aviário); T7 (10 t ha-1 de cama de aviário) e T8 (15 t ha-1 de cama de aviário). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições. Os rendimentos médios de matéria seca e de óleo essencial foram de 10,3 t ha-1 e 134,5 L ha-1, respectivamente. Tais produtividades podem ser considerada

Dry matter yield and essential oil of Baccharis trimera with mineral and organic fertilization / Rendimento de matéria seca e de óleo essencial de Baccharis trimera com adubação química e orgânica

One of the main problems related to soil fertility for medicinal and aromatical plants is that official recommendations of liming and fertilization are only available for few species. This is a direct consequence of the scarce research performed in this area. Therefore, little is known regarding to the ideal soil type, the response to fertilization and liming and the effect of nutrients in the biologically active composite concentration of these species. This work was carried out aiming to evaluate the effect of different rates of NPK (10-30-15) and poultry manure on green and dry matter production, nutrient concentration (Ca, Mg, N, P, K, Cu, Zn and B) and shoot essential oil content of Baccharis trimera. The field work was carried out in a Rhodic Hapludox. The following treatments were tested: T1 (control - no fertilization); T2 (100 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T3 (150 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T4 (200 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T5 (250 kg ha-1 of mixture 10-30-15); T6 (5 t ha-1 of poultry manure); T7 (10 t ha-1 of poultry manure) and T8 (15 t ha-1 of poultry manure). A randomized complete block design was used, with three repetitions. The average dry matter and essential oil yields were 10.3 t ha-1 and 134.5 L ha-1 respectively. Such productivities are considered high. Nonetheless, there were no statistically differences among treatments. This indicates that in lime

Um dos principais problemas relacionados com a fertilidade do solo para as plantas medicinais e aromáticas é que só existem recomendações oficiais de calagem e adubação para poucas espécies. Isto é consequência direta do baixo número de trabalhos de pesquisa desenvolvidos nesta área. Assim, pouco se sabe a respeito do tipo ideal de solo, da resposta à adubação e calagem e dos efeitos dos nutrientes na concentração de compostos biologicamente ativos dessas culturas. Este trabalho objetivou avaliar o efeito de diferentes doses de NPK de fontes químicas (uréia, super triplo e cloreto de potássio) e de cama de aviário sobre a produção de matéria verde e seca, a concentração de nutrientes e o teor de óleo essencial na parte aérea da espécie Baccharis trimera (carqueja). O experimento foi realizado a campo, num Latossolo Vermelho Aluminoférrico típico, com os seguintes tratamentos: T1 (Testemunha); T2 (100 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T3 (150 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T4 (200 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T5 (250 kg ha-1 da fórmula 10-30-15); T6 (5 t ha-1 de cama de aviário); T7 (10 t ha-1 de cama de aviário) e T8 (15 t ha-1 de cama de aviário). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições. Os rendimentos médios de matéria seca e de óleo essencial foram de 10,3 t ha-1 e 134,5 L ha-1, respectivamente. Tais produtividades podem ser considerada