Liquid nitrogen fertilization on the yield and phenologic variables of narrow-row cotton / Adubação nitrogenada líquida na produtividade e variáveis fenológicas em algodoeiro adensado

Slow-release liquid nitrogen fertilizer sources have been around since 1970. However, this technique is not widely used in the field, probably due to the low cost per ton of nitrogen in the solid form. This study aimed to evaluate the combination of the conventional and slow-release nitrogen fertilization on the yield and phenological variables in a narrow-row cotton crop. Treatments consisted of the combination of the nitrogen fertilizer applied as topdressing in solid form (via soil) and pulverized in the liquid form (via urea formaldehyde - UF): 0% of solid N + 0% of liquid N (0S0L); 100% of solid N + 0% of liquid N (100S0L); 75% of solid N + 25% of liquid N (75S25L); 50% of solid N + 50% of liquid N (50S50L); 25% of solid N + 75% of liquid N (25S75L); e 0% of solid N + 100% of liquid N (0S100L). The cotton crop was phenotypically evaluated at 35, 70, and 130 DAE (Days after emergence) and at the harvest time. The variation between the source of the solid nitrogen fertilizer applied to the soil (ammonium nitrate) and the liquid Nitrogen fertilizer applied by spraying (UF) affects the phenology, physiology, and yield components of the narrow-row cotton crop. The highest yield of the narrow-row cotton crop under the experimental conditions was achieved when 25% of the dose of the solid nitrogen fertilizer was applied as topdressing via soil, and 75% of the dose of the slow-release nitrogen fertilizer was sprayed. This technique provides higher profitability of the produced cotton in relation to the conventional application of the N solid fertilizer via soil.

Fontes de fertilizantes nitrogenados líquidos de liberação lenta existem desde 1970. No entanto, esta técnica não é amplamente utilizada no campo, provavelmente devido ao baixo custo por tonelada de nitrogênio na forma sólida. Este trabalho teve como objetivo avaliar a combinação da adubação nitrogenada convencional e de liberação lenta sobre a produtividade e as variáveis fenológicas em uma cultura de algodão de fileira estreita. Os tratamentos consistiram da combinação do fertilizante nitrogenado aplicado como cobertura na forma sólida (via solo) e pulverizado na forma líquida (via uréia formaldeído - UF): 0% de N sólido + 0% de N líquido (0S0L); 100% de N sólido + 0% de N líquido (100 S); 75% de N sólido + 25% de N líquido (75S25L); 50% de N sólido + 50% de N líquido (50S50L); 25% de N sólido + 75% de N líquido (25S75L); e 0% de N sólido + 100% de N líquido (0S100L). A cultura do algodão foi avaliada fenotipicamente aos 35, 70 e 130 DAE (dias após a emergência) e no momento da colheita. A variação entre a fonte de adubação nitrogenada aplicada ao solo (nitrato de amônio) e o fertilizante nitrogenado líquido aplicado por pulverização (UF) afeta os componentes fenológicos, fisiológicos e produtivos da cultura de algodão de fileiras estreitas. O maior rendimento da cultura de algodão de linha estreita nas condições experimentais foi alcançado quando 25% da dose do fertilizante de nitrogênio sólido foi aplicado como cobertura de solo via solo, e 75% da dose do fertilizante de nitrogênio de liberação lenta foi pulverizada. Esta técnica proporciona maior rentabilidade do algodão produzido em relação à aplicação convencional do fertilizante N via solo.

In situ remote sensing as a strategy to predict cotton seed yield / Sensoriamento remoto in situ como estratégia para previsão do rendimento de semente de algodão

Crop harvest scheduling and profits and losses predications require strategies that estimate crop yield. This work aimed to investigate the contribution of phenological variables using path analysis and remote sensing techniques on cotton boll yield and to generate a model using decision trees that help predict cotton boll yield. The sampling field was installed in Chapadão do Céu, in an area of 90 ha. The following phenological variables were evaluated at 30 sample points: plant height at 26, 39, 51, 68, 82, 107, 128, and 185 days after emergence (DAE); number of floral buds at 68, 81, 107, 128, and 185 DAE; number of bolls at 185 DAE; Rededge vegetation index at 23, 35, 53, 91, and 168 DAE; and cotton boll yield. The main variables that can be used to predict cotton boll yield are the number of floral buds (at 107 days after emergence) and the Rededge vegetation index (at 53 and 91 days after emergence). To obtain higher cotton boll yields, the Rededge vegetation index must be greater than 39 at 53 days after emergence, and the plant must present at least 14 floral buds at 107 days after emergence.

O escalonamento de colheitas e a previsão de ganhos e perdas requerem estratégias que estimam a produtividade das culturas. Este trabalho teve como objetivo investigar a contribuição de variáveis fenológicas utilizando técnicas de análise de trilha e sensoriamento remoto sobre a produtividade de algodão em caroço e gerar um modelo utilizando árvores de decisão que ajudam a prever esta variável. O campo de amostragem foi instalado em Chapadão do Céu, em uma área de 90 ha. As seguintes variáveis fenológicas foram avaliadas em 30 pontos amostrais: altura das plantas aos 26, 39, 51, 68, 82, 107, 128 e 185 dias após a emergência (DAE); número de gemas florais aos 68, 81, 107, 128 e 185 DAE; número de cápsulas a 185 DAE; Índice de vegetação Rededge em 23, 35, 53, 91 e 168 DAE; e produção de algodão em caroço. As principais variáveis que podem ser utilizadas para prever a produção de caroço de algodão são o número de gemas florais (aos 107 dias após a emergência) e o índice de vegetação de Rededge (aos 53 e 91 dias após a emergência). Para obter maiores produtividades de algodão, o índice de vegetação de Rededge deve ser superior a 39 aos 53 dias após a emergência e a planta deve apresentar pelo menos 14 gemas florais aos 107 dias após a emergência.

Nitrogen doses in topdressing affect vegetation indices and corn yield / Deses de nitrogênio em cobertura afetam índices de vegetação e produtividade de milho

Nitrogen is the main nutrient required by corn crop, especially in Cerrado soils. Remote sensing techniques can be used to generate additional information now of nitrogen fertilization recommendation. This work investigated the association of plant height and dry matter phenological variables together with NDVI, REDEDGE, SAVI, and IV 760/550 vegetation indices (VIs) with corn grain yield, under different N doses. Sowing occurred in November 2016, at a spacing of 0.45 m between rows and a 60,000 ha-1 plant population. Four N doses (0, 80, 160, and 240 kg of N ha-1) were applied at phenological stage V4. The experimental design consisted of randomized blocks, containing four N doses in topdressing and 16 replications. The active optical sensor Crop Circle ACS-470 was used to obtain the VIs. The NDVI, SAVI, and RE indices have a high positive association with each other and with the variables plant height and dry matter. Polynomial regression equations were adjusted between the variables in response as doses of N. Afterwards, they were estimated as correlations between variables and results expressed through the network of correlations. Finally, a multivariate analysis of canonical variables was performed to understand the interrelationship between the variables and each dose of N applied. NDVI and RE have a positive relationship of moderate magnitude with grain yield in corn crops.

O nitrogênio (N) é o principal nutriente requerido pela cultura do milho, principalmente em solos do Cerrado. Técnicas de sensoriamento remoto podem ser usadas para gerar informações adicionais agora sobre a recomendação de fertilização nitrogenada. Este trabalho investigou a associação de variáveis fenológicas de altura de plantas e matéria seca com os índices de vegetação (IVs) NDVI, REDEDGE, SAVI e IV 760/550 com a produtividade de grãos de milho, sob diferentes doses de N. A semeadura ocorreu em novembro de 2016, com espaçamento de 0,45 m entre linhas e 60.000 ha-1 de população de plantas. Quatro doses de N (0, 80, 160 e 240 kg de N ha-1) foram aplicadas no estádio fenológico V4. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados contendo quatro doses de N em cobertura e 16 repetições. O sensor óptico ativo Crop Circle ACS-470 foi usado para obter os IVs. Equações de regressão polinomial foram ajustadas entre as variáveis em resposta como doses de N. Posteriormente, foram estimadas como correlações entre variáveis e resultados expressos através da rede de correlações. Por fim, foi realizada uma análise multivariada de variáveis canônicas para entender a inter-relação entre as variáveis e cada dose de N aplicada. Os índices NDVI, SAVI e RE apresentam alta associação positiva entre si e com as variáveis altura de planta e matéria seca. NDVI e REDEDGE têm uma relação positiva de magnitude moderada com a produtividade de grãos na cultura do milho.

Correction: Factors affecting aerial spray drift in the Brazilian Cerrado.

[This corrects the article DOI: 10.1371/journal.pone.0212289.].

Factors affecting aerial spray drift in the Brazilian Cerrado.

Pesticides aerial application may results in the drift to neighboring areas if some application technology is not well executed. This phenomenon should be minimized to reduce environmental risks and agricultural production costs. This work aimed to investigate the interaction of environmental conditions, surrounding distance, and application conditions influencing spray drift in aerial applications. Sampling data from aerial sprays were collected during three agricultural years (from 2012 to 2014) in fields cultivated with sorghum, millet, soybean, corn, and cotton. The following variables were evaluated: application swath width, application rate, distance from the applied field, wind speed, relative humidity, and temperature. The estimated Pearson's correlations and path analysis identified that application rate and distance from the applied field and application were the variables that most influenced drift. Equations relating spray drift in function of distance from the applied field and application rate were adjusted in function of the variable, and a response surface model was constructed to estimate drift. The major pesticide class sprayed with aircraft in the Brazilian Cerrado was insecticide, followed by fungicide. This scenario shows the potential hazard risk of spray drift over the environment. The concentration of the drift deposits decreased as surrounding distance and application rate were increased. A mathematical equation of drift prediction was established, where the variables that contributed most to drift deposits were surrounding distance and wind speed. Thus, it is very important to monitor and respect the wind speed limits during the aerial spraying, mainly when there is any risk potential associated with pesticide exposure over the downwind direction.