Spatial variability of the stability of cohesive soil aggregates under conservation practices / Variabilidade espacial da estabilidade dos agregados de solo coeso sob práticas conservacionistas

The knowledge and characterization of aggregate stability are relevant to select adequate management and to avoidits degradation. Thus, this studyaimed to characterize the spatial variability of aggregate stability in cohesive soilsunder crop conservation systems. The experiment was performed intwo different areas of soybean production: no-tillage System (NTS) and livestock farming integration system (LFI), In each production area, a sampling mesh composed of 50 collection points, with a regular spacing of 40 m, at 0.00-0.20 mdepth, wascarried out. The results were expressed as a percentage of aggregates retained in sieves 2; 1; 0.5 and 0.25 mm, the values obtained were used to calculate the Mean Geometric Diameter (MGD) and Mean Weight Diameter (MWD). In the LFI system, which had a strong degree of spatial dependence (DSD), the attributes showed a moderate DSD, except for MWD. Generally, the reachedvalues of the attributes in the LFI system were lower than those found in the NTS system, showing less variability in the management system with no-tillage. Spatial distribution of the kriging maps demonstrated the LFI system leading to the formation of larger aggregates in the soil when compared to ones to the same attributes in the NTS. All attributes showed a strong to moderatespatial dependence. The soil managed with the LFI system revealed greater aggregate stability when compared to the NTS, which in turn presented less spatial variability than the LFI system and shows a more homogeneous soil.(AU)

O conhecimento e a caracterização da estabilidade dos agregados são relevantes para selecionar um manejo adequado e evitar sua degradação. Portanto, este estudoteve como objetivo caracterizar a variabilidade espacial da estabilidade de agregados em solos coesos sob sistemas de conservação de culturas. O experimento foi conduzido em duas áreas distintas de produção de soja: sistema de plantio direto (NTS) e sistema de integração pecuária (LFI). Foi realizada uma amostragem de 50 pontos de coleta, com espaçamento regular de 40 m, na profundidade de 0,00-0,20 m, em cada área de produção.Os resultados foram expressos como porcentagem de agregados retidos nas peneiras 2; 1; 0,5 e 0,25 mm, os valores obtidos foram utilizados para calcular o Diâmetro Médio Geométrico (DMM) e o Diâmetro Peso Médio (DMM). No sistema LFI, que possuía alto grau de dependência espacial (DDS), os atributos apresentaram um DSD moderado, exceto para MWD. De maneira geral, os valores de escopo dos atributos no sistema LFI foram inferiores aos encontrados no sistema NTS, apresentando menor variabilidade no sistema de manejo do plantio direto. A distribuição espacial dos mapas de krigagem mostrou que o sistema LFI leva à formação de agregados maiores no solo em comparação com outros com os mesmos atributos no NTS. Todos os atributos apresentaram dependência espacial de forte a moderada. O solo manejado com o sistema LFI revelou maior estabilidade dos agregados em relação ao NTS, que por sua vez apresentou menor variabilidade espacial do que o sistema LFI e apresenta um solo mais homogêneo.(AU)

Organic gladiolus cultivation in first-year no-tillage system / Cultivo de gladíolo em sistema de plantio direto orgânico

Cut flowers are considered an important alternative for property diversification, especially in family farming. The culture of gladiolus (Gladiolus x grandiflorus Hort.) is easy to conduct and has good added value. The traditional way of cultivating gladiolus is carried out with intense soil revolution, which can generatelosses in the system. Thus, the adoption of sustainable systems becomes important for the balance of agroecosystems, with the No-Till System being one of these options. The objective of this work is to evaluate the agronomic performance of gladiolus in the organic no-tillage system. The experiment was carried out in the Horticulture sector of the Federal University of Fronteira Sul, Laranjeiras do Sul-PR campus. The experiment was carried out in completely randomized blocks with plots containing a mix of ground cover plants composed of black oat (Avena strigosaSchreb) + Vetch (Vicia sativaL.) + forage turnip (Raphanus sativusL.)and cultivation without cover, followed by cultivation of gladiolus. The gladiolus cultivar used was Yester intermediate cycle II. The evaluations carried out were: phenological and morphological characteristics of the crop, physical and biological characteristics of the soil, incidence of phytophagous insects, diseases and weeds, post-harvest viability and productivity. The results of basal soil respiration, soil temperature, weed incidence, total chlorophyll, rod length, largest leaf length, classification of floral stems classification and productivity showed significant differences between the systems. Cultivation with ground cover obtained higher productivity, with an average of 79,666 stems per hectare. The no-tillage system with organic management showed satisfactory agronomic results, being indicated for the cultivation of gladioli.(AU)

As flores de corte são consideradas uma importante alternativa para diversificação da propriedade, principalmente na agricultura familiar. A cultura do gladíolo (Gladiolus x grandiflorusHort.) possui fácil condução e tem bom valor agregado. A forma tradicional de cultivar o gladíolo é realizada com intenso revolvimento do solo, o que pode gerar perdas nosistema. Assim, a adoção de sistemas sustentáveis torna-se importante para o equilíbrio dos agroecossistemas, sendo o Sistema dePlantio Direto uma destas opções. O objetivo nesse trabalho é avaliar o desempenho agronômico de gladíolo em sistema de plantiodireto orgânico. O experimento foi realizado no setor de Horticultura da Universidade Federal da Fronteira Sul, campus Laranjeiras do Sul-PR. O experimento foi conduzido em blocos completamente casualizados com parcelas contendo mix de plantas de cobertura de solo composto por aveia preta (Avena strigosaSchreb) + ervilhaca (Vicia sativaL.) + nabo forrageiro (Raphanus sativusL.)e cultivo sem cobertura, seguido do cultivo do gladíolo. A cultivar de gladíolo utilizada foi Yester ciclo intermediário II. Asavaliações realizadas foram: características fenológicas e morfológicas da cultura, características físicas e biológicas do solo, incidência de insetos fitófagos, doenças e plantas espontâneas, qualidade das hastes florais e produtividade. Os resultados de respiração basal do solo, temperatura do solo, incidência de plantas espontâneas, clorofila total, comprimento da haste, comprimento da maior folha, classificação das hastes florais e produtividade apresentaram diferenças significativas entre os sistemas. O cultivo com cobertura de solo obteve maior produtividade, apresentando a média de 79.666 hastes por hectare. O sistema de plantio direto com manejo orgânico demonstrou resultados agronômicos satisfatórios sendo indicado para o cultivo de gladíolos.(AU)

Avaliação do uso de plantas de cobertura de solo na entressafra milho-trigo no noroeste do Rio Grande do Sul / Evaluation of the use of cover crops in corn-wheat off-seasonin northwest of Rio Grande do Sul

A utilização de plantas de cobertura de solo, em especial de verão em janelas entressafras, é uma prática pouco comum por competirem com as culturas de importância econômica. O objetivo foi avaliar o uso de plantas de cobertura, na cobertura do soloe supressão de plantas espontâneas na entressafra milho-trigo no noroeste do Rio Grande do Sul. Para isso, utilizou-se crotalária espectabilis, mucuna-cinza, feijão-de-porco, tremoço, trigo-mourisco, milheto, consórcio de milheto e crotalária (50%) e pousio (testemunha). As espécies foram semeadas após a colheita do milho safra com 0,45 m de espaçamento entre linhas em blocos ao acaso com seis repetições. A taxa de cobertura do solo foi analisada aos 30, 45, 60, 75 e 90 dias após a semeadura. A matéria seca foi determinada na plena floração de cada cultura, separada em talos/colmos e folhas e secos a 65ºC. A incidência de plantas espontâneas foi avaliada no momento de plena floração. No período entressafra o milheto, consórcio de milheto + crotalária, mucuna-cinza e feijão-de-porco apresentam maior eficiência de cobertura do solo, ambos atingindo 100% de cobertura de solo. Os maiores acúmulos de matéria seca foram do milheto (11.204 kg.ha-1) e consórcio (9291 kg.ha-1). As culturas mais eficientes para a supressão de plantas espontâneas foram o milheto, o consórcio e a mucuna-cinza. A crotalária e trigo-mourisco apresentarambaixo desempenho, logo, não são recomendadas para cultivo solteiro na entressafra milho-trigo.(AU)

The use of cover crops, especially in summer in off-season, is an uncommon practice because they compete with crops of economic importance. The objective was to evaluate the use of cover crops, soil cover and suppression of weeds in the corn-wheat off-season in northwest of Rio Grande do Sul. For this, sunn hemp, gray mucuna, jack bean, lupine, buckwheat, millet, millet, and sunn hemp intercrop (50%) and fallow (control) were used. The species were sown after harvesting the corn crop with 0.45 m spacing between rows in randomized blocks with six replications. The soil cover rate was analyzed at 30, 45, 60, 75 and 90 days after sowing. Dry matter was determined at full flowering of each crop, separated into stalks/stems and leaves, and dried at 65ºC. The incidence of weeds was evaluated at the time of full flowering. In the off-season, millet, millet + crotalaria, gray mucuna and jack bean intercropped have greater soil cover efficiency, both reaching 100% soil cover. The highest accumulations of dry matter were from millet (11,204 kg.ha-1) and intercropped (9291 kg.ha-1). The most efficient crops for the suppression of weeds were pearl millet, intercropped and gray mucuna. Sunn hemp and buckwheat showed low performance; therefore, they are not recommended for single cultivation in the corn-wheat off-season.(AU)

Corn productivity and topdressing application cost of nitrogen fertilizers / Produtividade de milho e custo da aplicação em cobertura de fertilizantes nitrogenados

Nitrogen(N) is the most required nutrient in the cultivation of corn (Zea maysL.), also representing a significantshare in the production costs. The objective was to evaluate the efficiency for one experimental year of different sourcesof nitrogen fertilizers applied in topdressing on the corn grain yield and their respective fertilization costs. The experiment was carried out under field conditions and without irrigation under no-tillage system, in a Red Oxissol. For sowing, 280 kg ha-1of NPK fertilizer 12-30-20 was used for all treatments. In addition to the control treatment (NPK), four nitrogen formulations wereapplied in topdressing: Urea, Super N, Nitromag, and Sulfammo, both formulations applied 50% in the V3/V4 and 50% V7/V8 stages, in four replicates.Grain yield was determined at the physiological maturation. The type of nitrogen fertilizer did not influence corn grain yield, an average of 9016 kg ha-1. The largest profits were achieved with the application of Super N, Urea and Nitromag. Nitrogen fertilizers with slow and controlled N release does not promote an increase in corn grain yield in relation to Urea. The use of Super N in topdressing has the highest profitability in corn cultivation.(AU)

O nitrogênio (N) é o nutriente mais requerido no cultivo do milho (Zea maysL.), ainda representa significativa participação no custo de produção. O objetivo foi avaliar a eficiência em um ano experimental de diferentes fontes de fertilizantes nitrogenados aplicados em cobertura na produtividade de grãos demilho e os seus respectivos custos da adubação. O experimento foi realizado em condições de campo e sem irrigação sob sistema plantio direto, em Latossolovermelho. Na semeadura foi utilizado 280 kgha-1de adubo NPK 12-30-20 para todos os tratamentos. Além do tratamento testemunha (NPK), quatro formulações nitrogenadas foram aplicadas em cobertura: Ureia, Super N, Nitromag, e Sulfammo, ambas as formulaçõesaplicadas 50% no estádioV3/V4 e 50% V7/V8,em quatro repetições. Na maturação fisiológica foi determinada a produtividade de grãos.O tipo de fertilizante nitrogenado não influenciou na produtividade de grãos de milho, média de 9016 kg ha-1. Os maiores lucros foram com a aplicação de Super N, Ureia e Nitromag. O uso em cobertura de fertilizantes nitrogenados de lenta e controlada liberação de N não promovem aumento na produtividade de grãos de milho em relação a Ureia. O uso de Super N em cobertura apresenta a maior lucratividadeno cultivo do milho.(AU)

Morfofisiologia de plantas de pimentão com uso de cobertura vegetalno solo / Morphophysiologyof sweet pepper plants using ground cover plants

Mundialmente, a produção de hortaliças, incluindo os pimentões, está relacionada ao manejo intensivo do solo e, consequentemente, à degradação do mesmo. A implantação de manejos conservacionistas têm se intensificado para a redução dos danos resultantes da produção de manejo convencional. Neste sentido, objetivodo estudo foi de avaliar o desenvolvimento e produtividade do pimentão cultivado em sistema de plantio direto sobre diferentes coberturas vegetais, indicando as espécies com maior potencial pera essa utilização. Para tanto, os tratamentos utilizados foram: Controle (manejo convencional); milheto; crotalária; combinação de coberturas (milheto e crotalária) e plantas espontâneas. As variáveis avaliadas foram: fotossíntese líquida, condutância estomática, concentração de CO2, transpiração, eficiência do uso da água, eficiência instantânea de carboxilação e produtividade. Verificou-se que todas coberturas, melhoraram as características de comprimento e massa de fruto. No quesito de número de frutos por planta e produtividade a cobertura mix superou o restante. A cobertura com plantas espontâneas resultou em maiores concentração intracelular, condutância estomática e transpiração, enquanto que o tratamento mix possibilitou a obtenção de maior valor de fotossíntese líquida, eficiência do uso da água e eficiência instantânea de carboxilação. O maior incremento na produção e capacidade fotossintética ocorreu na utilização de milheto e crotalária.(AU)

Worldwide, the production of vegetables, including peppers, is related to intensive soil management and, consequently, to soil degradation. The implementation of conservationist managements has been intensified to reduce the damage resulting from the production of conventional management. In this sense, the objective of the study was to evaluate the development and productivity of sweet pepper grown in a no-tillage system under different vegetation cover, indicating the species with the greatest potential for this use. Therefore, the treatments used were: Control (conventional management); millet; sunn hemp; combination of cover crops (millet and sunn hemp) and spontaneous plants. The variables evaluated were: net photosynthesis, stomatal conductance, CO2 concentration, transpiration, water use efficiency, instantaneous carboxylation efficiency and productivity. It was found that all coverages improved the characteristics of length and fruit mass. In terms of number of fruits per plant and productivity, the mix coverage surpassed the rest. Coverage with weeds resulted in higher intracellular concentration, stomatal conductance and transpiration, while the mix treatment made it possible to obtain higher net photosynthesis value, water use efficiency and instantaneous carboxylation efficiency. The greatest increase in production and photosynthetic capacity occurred in the use of millet and sunn hemp.(AU)

Ácido salicílico, temperatura e períodos de armazenamento na conservação de hastes florais de gladíolo provenientes do sistema de plantio direto orgânico / Salicylic acid, temperature and storage periods in the conservation of gladiolus floral stems from the organic no-till system

As características pós-colheita dos produtos agrícolas são influenciadas por diversos fatores como a cultivar, as condições ambientais, as práticas culturais e sistemas de produção. A conservação pós-colheita é um dos desafios da cadeia produtiva de flores de corte. Com isso, objetiva-se avaliar concentrações de ácido salicílico, temperatura e períodos dearmazenamento na conservação de hastes florais de gladíolo provenientes do sistema de plantio direto orgânico. O trabalho foi realizado na Universidade Federal da Fronteira Sul -Campus Laranjeiras do Sul-PR. A realização do experimento ocorreu no períodode 31 de dezembro de 2020 até 18 de janeiro de 2021. Foram utilizadas hastes de gladíolo cultivar Yester, advindas do cultivo com e sem cobertura de solo. Para essa pesquisa foram realizados dois experimentos. O primeiro consiste em um delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema trifatorial (cobertura de solo (2) x temperatura de armazenamento (2) x período de armazenamento (9)). Sendo com e sem cobertura, em duas temperaturas de armazenamento (5 °C) ± 2 °C) e (20 ± 2 °C), nos períodos de armazenamento 0 a 16 dias. O segundo experimento, possui delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema trifatorial (concentrações de ácido salicílico (5) x (temperaturas de armazenamento (2) x período de armazenamento (10)). Nas concentrações de 0,0; 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 mM de ácido salicílico em duas temperaturas de armazenamento (5 °C) ± 2 °C) e (20 ± 2 °C), nos períodos de armazenamento 0 a 18 dias. As avaliações realizadas foram: ataque de lagartas, diâmetro da haste, tortuosidade da haste, comprimento de botão basal-apical, números de floretes abertos e números de floretes senescentes. Para ambos os experimentos, os tratamentos influenciaram nas respostas de número de floretes abertos e número de floretes senescentes. O uso de ácido salicílico na concentração de 0,5 Mm associado a temperatura refrigerada e hastes florais oriundas do sistema de cultivo com cobertura proporcionam prolongamento da conservação de hastes florais de gladíolo.(AU)

The post-harvest characteristics of agricultural products are influenced by several factors such as the cultivar, environmental conditions, cultural practices, and production systems. Post-harvest conservation is one of the challenges of the cut flower production chain. With this, the objective is to evaluate salicylic acid concentrations, temperature and storage periods in the conservation of gladiolus floral stems from the organic no-tillage system.The work was carried out at the Federal University of Fronteira Sul -Campus Laranjeiras do Sul-PR. The experiment took place from December 31, 2020 to January 18, 2021. Stems of gladiolus cultivar Yester, from cultivation with and without ground cover. For this research, two experiments were carried out. The first consists of a completely randomized experimental design, in a three-factor scheme (soil cover (2) x storage temperature (2) x storage period (9)). With and without cover, at two storage temperatures (5 °C) ± 2 °C) and (20 ± 2 °C), in storage periods from 0 to 16 days. The second experiment has a completely randomized design, in a three-factor scheme (salicylic acid concentrations (5) x (storage temperatures (2) x storage period (10)). 0, 1.5, and2.0 mM salicylic acid at two storage temperatures (5 °C) ± 2 °C) and (20 ± 2 °C), in storage periods from 0 to 18 days. The evaluations carried out were: caterpillar attack, stem diameter, stem tortuosity, basal-apical bud length, number of open florets rand number of senescent florets. For both experiments, the treatments influenced the responses of a number of open florets and number of senescent florets. The use of salicylic acid at a concentration of 0.5 Mm associated with refrigerated temperature and floral stems from the cover crop system provide an extension of the conservation of gladiolus floral stems.(AU)

Exchangeable potassium reserve in a Brazilian savanna Oxisol after nine years under different cotton production systems

Adequate potassium (K) fertilization is essential for agricultural production in soils of the Brazilian Savanna (Cerrado biome) due to the high demand by crops (especially cotton), likelihood of leaching losses, and the dependence on fertilizer importations. Therefore, sustainability requires improvements in the soil efficiency management. This study evaluated the influence of soil management and crop succession or rotation combinations with cotton on K dynamics and exchangeable reserves in the soil profile, and the partial balance of K after nine years of cultivation in a clayey Oxisol in the Cerrado. The soil was sampled in layers up to 100 cm depth in four cotton production systems treatments: 1) conventional soil tillage (CST) with cotton monoculture; 2) CST with annual cotton-soybean-cotton succession; 3) CST with cotton/soybean/maize rotation; and 4) no-tillage system (NTS) with cotton/soybean/maize rotation and Urochloa ruziziensis (ruzigrass) as a cover crop in the off-season after grain crops. The experiment was conducted using a randomized block design with four replications. CST with cotton monoculture favored the leaching of K surplus from fertilization. Crop rotation including ruzigrass in the NTS allowed better control of K dynamics, ensuring its circulation in the soil-plant compartments and reducing leaching. The increased organic matter (OM) in this system enlarges the storage capacity of K in the topsoil. The adoption of no-tillage crop systems integrating ruzigrass is viable to improve the efficiency of K fertilizers in cotton cultivation in highly weathered tropical soils.

Improving irrigation, crop, and soil management for sustainable soybean production in Southern Brazilian lowlands

Lowlands have been cultivated with irrigated rice (Oryza sativa) in a monoculture cropping system for more than a century in southern Brazil. Shallow topsoil with high bulk density and deficient water infiltration favors the of production paddy rice; however, this condition does not favor species non-tolerant to flooding or oxygen restriction. Thus, soil and irrigation management may be necessary to raise the rice-soybean (Glycine max) rotation systems to sustainable levels. We carried out a two-year field experiment to assess the effects of irrigation treatments and soil management on soil physical properties, soybean growth, and grain yield in lowland systems. The experiment comprised a randomized block design with two factors and three replications. The main factor comprised the following irrigation treatments: sprinkler; surface, and rainfed. Four soil managements composed the second factor: conventional tillage (CT), no-tillage (NT), conventional tillage with raised-seedbed, and no-tillage with raised-seedbed. Soil physical properties, soil penetration resistance, crop parameters, grain yield and water productivity were evaluated. CT increased the soil penetration resistance near the soil surface layer. The highest soil bulk density at the 0.05-0.10 m layer in the CT reduces grain yield in rainfed soybean compared to NT. Supplementary irrigation increased soybean yield of about 36 % in years of uneven rainfall distribution. Sprinkler irrigation resulted in higher irrigated water productivity (90 %) compared to surface irrigation, contributing to a more sustainable increase in grain yield. Crop rotation in a no-tillage cropping scheme could improve the sustainability of diversified agriculture in lowlands.

Productivity of corn and beans as affected by season and source of nitrogen / Produtividade de milho e feijão afetada pela época e fonte de nitrogênio

Enhanced-efficiency fertilizers, which provide a reduction in nitrogen (N) losses, can be a viable alternative for the anticipation of topdressing for the moment of sowing, besides reducing operations for the rural producer. This study aimed to determine the effect of the period of application of enhanced-efficiency nitrogen fertilizers on the grain yield of corn and common bean in the Cerrado region in the direct seeding system. The experiment was carried out during two crop seasons (2019/2020 and 2020/2021), under field conditions. The completely randomized blocks experimental design was used, being arranged in a 2x4+1 factorial, with four replicates. Treatments consisted of the combination of the following two periods of nitrogen application: at sowing and recommended (four open leaves of corn and third trefoil in beans); and of the four following types of nitrogen fertilizers: 1. urea + NBPT + Zeolite; 2. urea + B + Cu + Zeolite; 3. Super N; and 4. Urea. Additionally, a control treatment (without N) was included. Nitrogen values for application in the treatments were adjusted so that 150 kg ha¹ N was applied to the corn, cultivated in summer, and 90 kg ha N was applied to the common bean, cultivated in winter. It was concluded that nitrogen sources and period of nitrogen application did not affect corn grain yield, yield components, and common bean grain yield. The application of nitrogen in corn or common bean provided significant increases in crop grain yield.

Os fertilizantes com eficiência aumentada, que proporcionam redução das perdas de nitrogênio (N), podem ser alternativas viáveis para proporcionar a antecipação da adubação de cobertura para a semeadura e reduzir operações para o produtor rural. O objetivo do trabalho foi determinar o efeito da época de aplicação de fertilizantes nitrogenados de eficiência aumentada nas produtividades de grãos do milho e feijão-comum na região do Cerrado no sistema de semeadura direta. O experimento foi desenvolvido durante duas safras agrícolas, 2019/2020 e 2020/2021, em condições de campo. O delineamento experimental foi em blocos completos casualizados, no esquema fatorial 2x4+1, com quatro repetições. Os tratamentos constaram da combinação de duas épocas de aplicação de nitrogênio, semeadura e recomendada (quarta folhas aberta no milho e terceiro trifólio no feijão) com quatro tipos de fertilizantes nitrogenados (1. ureia + NBPT + Zeólita), 2. (ureia + B + Cu + Zeólita), 3. Super N e 4. Ureia). Adicionalmente foi incluído um tratamento controle (sem N). No milho, cultivado no verão, aplicou-se 150 kg ha² de N e no feijão-comum, cultivado no inverno, aplicou-se 90 kg ha¹ de N. Concluiu-se que as fontes nitrogenadas e a época de aplicação do nitrogênio não afetaram a produtividade de grãos da cultura do milho, os componentes de produção e a produtividade de grãos do feijão-comum. A aplicação de nitrogênio no milho ou no feijão-comum proporcionou incrementos significativos na produtividade de grãos das culturas.

Soil tillage and sugarcane planting: an assessment of cost and economic viability

ABSTRACT Yield and profitability levels in sugarcane crops demonstrate the importance of the agricultural practices adopted, especially for soil preparation and planting systems. This study evaluated the costs involved in 40 alternative methods for the establishment of sugarcane crops resulting from the combination of eight soil preparation systems and five planting options, followed by an assessment of the economic viability of sugarcane production for suppliers and sugar mills. Data were collected from 31 sugar mills and 42 suppliers in São Paulo State, Brazil, from the 2016/17 season. The cost analysis and discounted cash flow analysis were used to calculate economic viability. Localized soil preparation with a fixed application rate of inputs (soil amendments) and mechanized planting with a variable application rate of fertilizers were the least costly systems to establish the sugarcane crop. Regarding the sugarcane establishment system, the mediumsized sugar mills were the most economically viable when compared to independent sugarcane producers. There was no significant difference in cost to establish sugarcane crops across the various sized groups of suppliers and we identified that costs rose as the size of the sugar mills increased.

Irrigated sugarcane crops improve the quality of soil organic carbon over time / O cultivo da cana-de-açúcar irrigada melhora a qualidade do carbono orgânico do solo ao longo do tempo

The substitution of native vegetation in agricultural systems can cause several changes in the chemical and physical soil attributes, and in the dynamics of soil organic carbon. This study aimed to evaluate changes in soil physical attributes and carbon stock in soil organic matter fractions in irrigated sugarcane crops, as a function of land use and straw management practices over time, in the North of Minas Gerais State, Brazil. Four sugarcane fields with different ages and management systems were studied: Cane 6, Cane 7, Cane 8, and Cane 10. The data obtained were compared with a native vegetation area located near the sugarcane fields, and used as reference for unmanaged soil. In each system, soil samples were collected in the 0-10, 10-20, and 20-30 cm depth layers, to determine the physical attributes, the total organic carbon, and the physical fractions of the soil organic matter. We found that the sugarcane management with the maintenance of a part of the straw on the soil surface contributes to the preservation of the soil structure and the most stable fractions of organic carbon over time. However, in the regions with high annual mean temperature and in the irrigated systems, the soil tillage for the renewal of the sugarcane fields significantly decreases the total soil organic carbono.(AU)

A substituição de áreas de vegetação nativa em áreas agrícolas pode causar diversas alterações nos atributos químicos e físicos e na dinâmica do carbono orgânico do solo. Este estudo teve como objetivo avaliar mudanças nos atributos físicos e no estoque de carbono nas frações de matéria orgânica do solo em canaviais irrigados, em função do uso da terra e das práticas de manejo da palhada, no Norte do Estado de Minas Gerais. Foram estudados quatro canaviais com diferentes idades e sistemas de manejo: Cana 6, Cana 7, Cana 8 e Cana 10. Os dados obtidos foram comparados com os do solo de área de vegetação nativa, próxima aos canaviais, como referência de solo não manejado. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10, 10-20, and 20-30 cm de profundidade, para a determinação dos atributos físicos, carbono orgânico total e fracionamento físico da matéria orgânica do solo. De acordo com os resultados obtidos, o manejo dos canaviais com a manutenção de parte da palha na superfície do solo contribui para a preservação da estrutura do solo e das frações mais estáveis do carbono orgânico ao longo do tempo. Porém, em regiões de alta temperatura média anual e em sistemas irrigados, o preparo do solo para a renovação dos canaviais diminui significativamente o carbono orgânico total do solo.(AU)

Soil tillage and sugarcane planting: an assessment of cost and economic viability

Yield and profitability levels in sugarcane crops demonstrate the importance of the agricultural practices adopted, especially for soil preparation and planting systems. This study evaluated the costs involved in 40 alternative methods for the establishment of sugarcane crops resulting from the combination of eight soil preparation systems and five planting options, followed by an assessment of the economic viability of sugarcane production for suppliers and sugar mills. Data were collected from 31 sugar mills and 42 suppliers in São Paulo State, Brazil, from the 2016/17 season. The cost analysis and discounted cash flow analysis were used to calculate economic viability. Localized soil preparation with a fixed application rate of inputs (soil amendments) and mechanized planting with a variable application rate of fertilizers were the least costly systems to establish the sugarcane crop. Regarding the sugarcane establishment system, the medium­sized sugar mills were the most economically viable when compared to independent sugarcane producers. There was no significant difference in cost to establish sugarcane crops across the various sized groups of suppliers and we identified that costs rose as the size of the sugar mills increased.(AU)

Soil tillage and sugarcane planting: an assessment of cost and economic viability

Yield and profitability levels in sugarcane crops demonstrate the importance of the agricultural practices adopted, especially for soil preparation and planting systems. This study evaluated the costs involved in 40 alternative methods for the establishment of sugarcane crops resulting from the combination of eight soil preparation systems and five planting options, followed by an assessment of the economic viability of sugarcane production for suppliers and sugar mills. Data were collected from 31 sugar mills and 42 suppliers in São Paulo State, Brazil, from the 2016/17 season. The cost analysis and discounted cash flow analysis were used to calculate economic viability. Localized soil preparation with a fixed application rate of inputs (soil amendments) and mechanized planting with a variable application rate of fertilizers were the least costly systems to establish the sugarcane crop. Regarding the sugarcane establishment system, the medium–sized sugar mills were the most economically viable when compared to independent sugarcane producers. There was no significant difference in cost to establish sugarcane crops across the various sized groups of suppliers and we identified that costs rose as the size of the sugar mills increased.

Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

ABSTRACT: Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

RESUMO: A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.(AU)

A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.(AU)

Crop rotation and tillage system on the Italian ryegrass seed bank after long-term field management

Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) is a troublesome weed widely found in temperate Brazilian fields with several herbicide-resistant populations. Soil seed bank is the main source of future infestations and can be strongly affected by agricultural practices, such as crop rotation and tillage system. Therefore, this study evaluated the long-term effects of different crop rotation and tillage systems on the seed bank of Italian ryegrass. Data were collected in 2012 and 2013 in a field managed since 1985 under conventional-tillage and no-tillage and subjected to three cropping systems (monoculture, total, and partial rotation) compared to the control plot. The samples were collected at three soil depths (0-5, 5-10, and 10-20 cm) using a cylindrical soil sampler, and infestations in the field were evaluated with a sample frame of 1 m². All cropping systems reduced the soil seed bank of Italian ryegrass, regardless of soil management and sampling depths comparing to the control plot. Total and partial rotation were more effective than soil tillage to reduce the seed bank. A larger number of seeds was observed on the surface layer (0-5 cm) for all cropping systems with more uniform distribution in the soil profile in conventional-tillage. Infestation of Italian ryegrass was greater for monoculture under no-tillage in both years, whereas in total and partial rotation, regardless of soil tillage, infestations remained below 40 seedlings m². Thus, strategies to reduce the soil seed bank and infestations of Italian ryegrass should focus on cropping systems with crop rotation and no-tillage.

Crop rotation and tillage system on the Italian ryegrass seed bank after long-term field management

Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) is a troublesome weed widely found in temperate Brazilian fields with several herbicide-resistant populations. Soil seed bank is the main source of future infestations and can be strongly affected by agricultural practices, such as crop rotation and tillage system. Therefore, this study evaluated the long-term effects of different crop rotation and tillage systems on the seed bank of Italian ryegrass. Data were collected in 2012 and 2013 in a field managed since 1985 under conventional-tillage and no-tillage and subjected to three cropping systems (monoculture, total, and partial rotation) compared to the control plot. The samples were collected at three soil depths (0-5, 5-10, and 10-20 cm) using a cylindrical soil sampler, and infestations in the field were evaluated with a sample frame of 1 m². All cropping systems reduced the soil seed bank of Italian ryegrass, regardless of soil management and sampling depths comparing to the control plot. Total and partial rotation were more effective than soil tillage to reduce the seed bank. A larger number of seeds was observed on the surface layer (0-5 cm) for all cropping systems with more uniform distribution in the soil profile in conventional-tillage. Infestation of Italian ryegrass was greater for monoculture under no-tillage in both years, whereas in total and partial rotation, regardless of soil tillage, infestations remained below 40 seedlings m². Thus, strategies to reduce the soil seed bank and infestations of Italian ryegrass should focus on cropping systems with crop rotation and no-tillage.(AU)

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.

The no-tillage, with crop rotation or succession, can increase the degree of clay dispersion in the superficial layer of highly weathered soils after 24 years / O plantio direto, com rotação ou sucessão, pode aumentar o grau de argila dispersa na camada superficial de solos altamente intemperizados depois de 24 anos

Clay dispersion is directly related to water erosion, especially during detaching and dragging of particles. No-till is one of the most important strategies for soil and water conservation in tropical and sub-tropical regions, and when associated with crop rotation, may reduce the degree of clay dispersion. The study aimed to evaluate, after 24 years, the effect of different soil management systems and crop systems on the degree of clay dispersion of a Rhodic Ferralsol. The experimental design was completely randomized in a 4x2 factorial scheme, with four soil managements (continuous no-tillage, no-tillage with chiseling every three years, disk plowing followed by light harrowing and heavy disking followed by light harrowing) and with two crop systems (crop succession and rotation). The degree of clay dispersion was evaluated and associated with soil chemical attributes from layer 0.00-0.10 m. The degree of clay dispersion is affected by the soil management systems with no effect of crop systems. The soil management system with the lowest soil disturbance (continuous no-tillage) has a higher degree of clay dispersion than the ones that disturb the soil, regardless of the agricultural implement used or soil disturbance intensity. The soil electrochemical imbalance, primarily caused by soil potential acidity, is positively correlated to the increase in the degree of clay(AU)

A argila dispersa está diretamente relacionada com a erosão hídrica, especialmente durante o desprendimento e arraste de partículas. O plantio direto é uma das mais importantes estratégias para conservação do solo e da água nas regiões tropical e sub-tropical, e quando associado com a rotação de culturas, pode reduzir o grau de dispersão de argila. O objetivo desse estudo foi avaliar, após 24 anos, o efeito de diferentes sistemas de manejo e de culturas no grau de dispersão de argila de um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4x2, com quatro manejos do solo (plantio direto contínuo, plantio direto com escarificação a cada três anos, aração de discos seguida de gradagem leve e gradagem pesada seguida de gradagem leve) e dois sistemas de cultivo (sucessão de cultura e rotação). O grau de dispersão da argila foi avaliado e associado aos atributos químicos do solo da camada 0,00-0,10 m. O grau de dispersão da argila é afetado pelos sistemas de manejo do solo sem efeito dos sistemas de cultivo. O sistema de manejo de solo com menor perturbação do solo (plantio direto contínuo) possui o maior grau de dispersão de argila do que os que perturbam o solo, independentemente do implemento agrícola utilizado ou da intensidade do distúrbio do solo. O desequilíbrio eletroquímico do solo, causado principalmente pela acidez potencial do solo, está positivamente correlacionado ao aumento do grau de dispersão de argila da camada superficial do solo sob plantio direto contínuo.(AU)