Soil tillage systems, cover crops and productivity in cassava

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do uso de plantas de cobertura e de sistemas de preparo do solo, no desenvolvimento e na produtividade da cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz).O trabalho foi conduzido em Argissolo Vermelho, sob sistema convencional de preparo do solo, e em cultivo mínimo sobre palhada de mucuna-cinza (Stizolobium cinereum Piper & Tracy), sorgo granífero [Sorghum bicolor (L.) Moench] e milheto [Pennisetum americanum (L.) K. Schum.]. Aos dezoito meses após o plantio da mandioca, foram avaliados: altura de plantas, produção de massa de matéria seca da parte aérea, número de raízes tuberosas, produtividade, percentagem de matéria seca e de amido nas raízes tuberosas e índice de colheita. Observou-se que o sistema convencional de preparo do solo pode ser substituído, na cultura da mandioca, pela prática do cultivo mínimo, associada ao uso de coberturas vegetais, por promover incrementos significativos na produtividade da cultura, especialmente, quando se utiliza o milheto como planta de cobertura. O uso de plantasde cobertura no pré-cultivo de mandioca, em sistema de preparo mínimo do solo, representa uma alternativa eficiente para um melhor manejo dessa cultura.The objective of this work was to evaluate the effects of cover crops and soil tillage systems in the development and yield of cassava (Manihot esculenta Crantz). The experiment was carried out in an ArenicHapludult under conventional tillage, and in a minimum tillage system over mucuna (Stizolobium cinereum Piper & Tracy), sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench] and millet straw [Pennisetum americanum (L.) K. Schum.]. Eighteen months after cassava planting, the following variables were evaluated: plant height, shoot dry matter production, number of roots, yield, dry matter and starch content on storage roots, and harvest index. It was observed that conventional tillage could be replaced by minimum tillage in cassava crop, when associated tocover crops use, since it leads to a significant increase in cassava yield, particularly when using millet as cover crop. The use of cover crops before cassava cultivation, in a minimum tillage system, is an efficient alternative for a better crop management

Quantitative and temporal estimation of microbial genes related to greenhouse gases under different land uses

A agropecuária brasileira apresenta relevante papel sócio-econômico para o país, e constantemente busca novas tecnologias para alcançar uma agricultura sustentável. Com as mudanças que vêm ocorrendo no uso da terra, principalmente nas regiões tropical e subtropical, o Brasil vem sendo apontado como um grande emissor dos gases do efeito estufa. A conversão de florestas em sistemas agrícolas pode levar a um rápido aumento dos fluxos de CO2, CH4 e N2O no ambiente, além de potencializar o efeito estufa e ameaçar os diferentes ecossistemas. Em busca de sistemas mais conservacionistas, que possam mitigar o efeito estufa, os sistemas convencional, plantio direto, integração lavoura-pecuária e pastagem com histórico bem definido, foram selecionados nesse estudo para melhor compreensão e discernimento das possíveis mudanças oriundas dos sistemas avaliados no bioma do Cerrado. Em um segundo momento avaliamos o potencial da elevada concentração de CO2 aquecimento das parcelas em sistema sob temperature freeair controlled enhancement e carbon dioxide free-air enrichment (T-FACE) para avaliar as alterações funcionais e composição microbiana do solo. Os objetivos desse estudo foram: determinar a quantidade de células total dos genes 16S rRNA bactéria, archaea e dos genes funcionais amoA, nirS, nirK, cnorB, nosZ, presentes em diferentes sistemas de manejo do solo. Bem como, possíveis alterações na comunidade microbiana do solo sob elevada concentração de CO2 e aquecimento das parcelas. Para acessar o número de cópias dos genes foi utilizado o PCR quantitativo, a estrutura da comunidade microbiana foi determinada pela técnica de T-RFLP e a composição microbiana pelo sequenciamento de terceira geração. Os resultados dos sistemas de plantio direto e integração lavoura-pecuária revelaram importante capacidade de controlarem as emissões de N2O. Notoriamente, o número de cópias do gene nosZ teve sua densidade incrementada nos dois sistemas de plantio direto e integração lavoura-pecuária, este gene apresenta alto potencial para monitorar a desnitrificaçnao completa do N2O a N2. Adicionalmente, a elevada concentração de CO2 e elevada temperatura incrementaram o número de cópias dos genes nifH, AOB e nosZ ao longo do experimento. A análise da diversidade dos grupos taxinômicos e funcional revelou que a diversidade funcional foi alterada nas parcelas com maior emissão de N2O, apresentando maior abundância de genes (2-3 vezes) envolvidos na desnitrificação, acarretando possivelmente essas maiores emissões de N2O pela microbiota do solo.Agriculture activities have large an important socio-economic role for a country, and are constantly searching for new technologies to achieve sustainable agriculture. Changes have occurred in land use, especially in tropical and subtropical regions and Brazil has been considered as a large emitter of greenhouse gases from agricultural systems. The conversion of forests to agricultural systems can lead to a fast increase of CO2 streams, CH4 and N2O for atmosphere, which enhances the greenhouse effect and threaten the ecosystem. In search of more conservation systems that can mitigate the greenhouse gas, the conventional, no-tillage, integrated crop-livestock and pasture systems with well defined historical management were selected in this study to better understand and decifer the possibles changes resulting in the biome Cerrado. In a second study, it was evaluated the potential of high concentration of CO2 and warming plots on system under increased temperature free-air controlled enhancement e carbon dioxide freeair enrichment (T-FACE) to assess the functional changes and microbial composition in the soil. The objectives of this study were to determine the total amount of the 16S rRNA Bacteria, Archaea and the functional genes amoA, nirS, nirK, cnorB, nosZ present under different soil management and evaluate the possible changes in the soil microbial community under high CO2 concentration and warming in the plots. To access the number of copies genes we used quantitative PCR, with the microbial community structure determined by T-RFLP and the microbial composition by Illumina next-generation sequencing. No-tillage and integrated crop-livestock revealed important capability to control N2O emissions. Notably, the high number of nosZ gene copies was found under no-tillage and integrated crop-livestock systems. This gene has a high potential to monitor the oxidation of N2O to N2. In addition, high CO2 concentration and elevated temperature increased 2-3 folds the number of copies of the nifH genes, and AOB nosZ throughout the experiment. The analysis of the diversity of functional taxonomic groups revealed that functional diversity has changed in plots with high N2O emissions, and showed a greater abundance of genes involved in denitrification, which possibly has stimulated the emissions of N2O from soil microbiota

Alterações microbianas do solo sob sistema de semeadura direta e rotação de culturas

A rotação de culturas é um processo de cultivo que pode modernizar e aumentar o rendimento da atividade agropecuária de forma sustentável agregando maior qualidade ao solo. Os objetivos deste estudo foram: (I) avaliar o efeito dos sistemas culturais em plantio direto conduzidos em rotação de culturas e monitorar as alterações das propriedades microbiológicas bioindicadoras da qualidade do solo; (II) investigar as mudanças bioquímicas nos solos decorrentes da adição de diferentes tamanhos de resíduos de soja e milho durante o período de incubação. Foram determinados as biomassas microbianas- C, N e P (CBM, NBM e PBM, respectivamente), a atividade respiratória (C-CO2) e das enzimas desidrogenase, fosfatase e urease, conteúdo do carbono orgânico (Corg), carbono solúvel (Csol), fósforo orgânico (Porg), matéria orgânica (MO), potencial de mineralização do N. O quociente metabólico (qCO2) e microbiano (qMIC) do solo foram calculados. Experimento (I): A avaliação foi realizada em amostras de solo coletadas após a colheita das culturas de verão do ano agrícola 2007/2008, na camada de 0-0,15 m de profundidade em um experimento conduzido sob sistema de semeadura direta, por seis anos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados com esquema de faixas com três repetições. As sequências utilizadas foram as monoculturas de soja (Glycine max L.) (SS) e de milho (Zea mays L.) (MM) e a rotação de culturas soja/milho (SM). As culturas de inverno foram milho, girassol (Helianthus anuus L.), nabo forrageiro (Raphanus sativus L.), milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke), guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) e crotalária (Crotalária juncea L.). O conteúdo da biomassa microbiana-C, N e P do solo aumentou significativamente...Crop rotation is a practice of growing dissimilar plants that can modernize and increase the farm economy in a sustainable form for adding more quality to the soil. The aims of this study were: (I) evaluate the effect of crop sequences under no-tillage systems on changes in the soil microbiological properties; (II) investigate the biochemistries changes during the incubation of the soil added with different sizes particles of soybean and corn. There were determined the contents of microbial biomass-C, N and P, the production of C-CO2, the activities of the enzymes dehydrogenase, urease and phosphatase, the organic carbon (Corg), soluble carbon (Csol), organic phosphorous (Porg) and organic matter (MO) contents and the potential of mineralization N. The soil metabolic (qCO2) and microbial (qMIC) quotients were calculated. Experiment (I): The evaluation was performed in soil samples collected after the summer crops harvest, on 2007/2008 growing season, at 0-0.15 m soil depth layer on an experiment conducted under no-tillage system through six years. The experimental had a completely randomized block design, in strips plots with three replications. The crop sequences were continuous soybean (Glycine max L.) (SS), continuous corn (Zea mays L.) (MM), and crop rotation soybean/corn (SM). Winter crops were corn, sunflower (Helianthus anuus L.), radish (Raphanus sativus L.), pearl millet (Pennisetum americanum (L.) Leeke), pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench) and sunn hemp (Crotalária juncea L.). The content of microbial biomass-C, N and P in the soil increased significantly in crop sequence SM compared to continuous crop. The interactions SM-millet and MMsorghum influenced the content of biomass-C, SM-hemp and SM-millet in the biomass-N content... (Summary complete electronic access click below)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Soil microbiological attributes under summer/winter crops rotation in a no-tillage system

Knowledge of the effect of a multiple combination of summer/winter crop rotation on the microbiological properties of soil would allow a more adequate response to its use. This study aimed to evaluate the effect of the rotation of three summer crops (continuous soybean, continuous maize and soybean/maize rotation) in combination with seven winter crops (maize, sunflower, oilseed radish, millet, pigeon pea, sorghum and sunn hemp) on the microbiological properties of the soil. A soybean/maize (SM) rotation had a greater influence on microbial biomass than continuous maize (MM) and continuous soybean (SS). Urease and phosphatase activities were not affected by the crop rotation. Dehydrogenase activity was higher in continuous crops (MM and SS) than in SM, whereas respiratory activity was higher in SM than in continuous crops. For the SM rotation, the main variables selected by principal components analysis were microbial biomass C, N and P, respiratory and phosphatase activities, and microbial quotient. Pigeon pea, sorghum and sunn hemp had a greater effect on soil properties than the other winter crops. In general, the degree of influence of the summer and winter crops on the microbiological soil properties can be ranked as follows: SM>MM > SS, and millet>sorghum > sunn hemp>radish > pigeon pea>maize, respectively.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP

Sistemas de preparo do solo, plantas de cobertura e produtividade da cultura da mandioca

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do uso de plantas de cobertura e de sistemas de preparo do solo, no desenvolvimento e na produtividade da cultura da mandioca (Manihot esculenta Crantz). O trabalho foi conduzido em Argissolo Vermelho, sob sistema convencional de preparo do solo, e em cultivo mínimo sobre palhada de mucuna-cinza (Stizolobium cinereum Piper & Tracy), sorgo granífero [Sorghum bicolor (L.) Moench] e milheto [Pennisetum americanum (L.) K. Schum.]. Aos dezoito meses após o plantio da mandioca, foram avaliados: altura de plantas, produção de massa de matéria seca da parte aérea, número de raízes tuberosas, produtividade, percentagem de matéria seca e de amido nas raízes tuberosas e índice de colheita. Observou-se que o sistema convencional de preparo do solo pode ser substituído, na cultura da mandioca, pela prática do cultivo mínimo, associada ao uso de coberturas vegetais, por promover incrementos significativos na produtividade da cultura, especialmente, quando se utiliza o milheto como planta de cobertura. O uso de plantas de cobertura no pré-cultivo de mandioca, em sistema de preparo mínimo do solo, representa uma alternativa eficiente para um melhor manejo dessa cultura

Atributos físicos e teor de matéria orgânica na camada superficial de um argissolo vermelho cultivado com mandioca sob diferentes manejos

A manutenção e a melhoria da qualidade do solo são determinantes para a estabilidade, sustentabilidade e produtividade de ecossistemas naturais e de agroecossistemas. A compreensão e a quantificação do impacto dos sistemas de preparo do solo na sua qualidade física são fundamentais no desenvolvimento de sistemas agrícolas sustentáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do sistema convencional de preparo do solo e do sistema plantio direto, associado ao uso de diferentes plantas de cobertura, nas propriedades físicas e no teor de matéria orgânica de um solo cultivado com mandioca. O estudo foi realizado no município de Glória de Dourados, MS, num Argissolo Vermelho textura arenosa. Foram estudados o sistema convencional de preparo do solo (SC), o plantio direto sobre resíduos culturais de mucuna (PDMu), sorgo (PDSo) e milheto (PDMi) e a vegetação nativa (VN) como área-referência. As avaliações foram realizadas em maio de 2003 (após o plantio da mandioca) e agosto de 2004. Os teores de matéria orgânica foram semelhantes entre os diferentes sistemas de manejo. Os efeitos dos sistemas nas propriedades físicas do solo foram verificados apenas na fase inicial do estabelecimento da cultura. A maior estabilidade dos agregados ocorreu em sistemas de cultivo que utilizaram gramíneas como plantas de cobertura. O sistema convencional apresentou menor densidade e maior porosidade total do solo, especialmente na macroposidade, quando comparado aos valores verificados nos sistemas plantio direto com uso de plantas de cobertura