Yield-scaled global warming potential of two irrigation management systems in a highly productive rice system

ABSTRACT Water management impacts both methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions from rice paddy fields. Although controlled irrigation is one of the most important tools for reducing CH4emission in rice production systems it can also increase N2O emissions and reduce crop yields. Over three years, CH4 and N2O emissions were measured in a rice field in Uruguay under two different irrigation management systems, using static closed chambers: conventional water management (continuous flooding after 30 days of emergence, CF30); and an alternative system (controlled deficit irrigation allowing for wetting and drying, AWDI). AWDI showed mean cumulative CH4 emission values of 98.4 kg CH4 ha−1, 55 % lower compared to CF30, while no differences in nitrous oxide emissions were observed between treatments ( p > 0.05). No yield differences between irrigation systems were observed in two of the rice seasons ( p > 0.05) while AWDI promoted yield reduction in one of the seasons ( p< 0.05). When rice yield and greenhouse gases (GHG) emissions were considered together, the AWDI irrigation system allowed for lower yield-scaled total global warming potential (GWP). Higher irrigation water productivity was achieved under AWDI in two of the three rice seasons. These findings suggest that AWDI could be an option for reducing GHG emissions and increasing irrigation water productivity. However, AWDI may compromise grain yield in certain years, reflecting the importance of the need for fine tuning of this irrigation strategy and an assessment of the overall tradeoff between relationships in order to promote its adoption by farmers

Previous cultivation of palisade grass and soil correctives: influence on growth and yield of soybean cultivated under various soil compaction levels Cultivo prévio de braquiarão e corretivos de solo: influência sobre o crescimento e produção da soja cultivada sob vários níveis de compactação do solo

Soil compaction directly interferes on crop yield. The objectives of this work were to evaluate the effect of previous cultivation with palisade grass [Urochloa brizantha (C. Hochstetter ex A. Rich.) R. Webster cv. Marandu] and the use of soil correctives on the growth and yield of soybeans (Glycine max L.) cultivated under various soil compaction levels, in greenhouse conditions. The experiment was conducted in pots (columns) of 0.2 m diameter PVC tubes, composed of two rings: the lower ring, 0.4 m in height, received the soil (dystrophic Red Latosol, clayey texture) without corrective and a density of 1.0 Mg m-3; and the upper ring, 0,2 m in height, received the treatments of soil correctives and density. The experimental design was fully randomized in a 4 x 6 x 2 factorial outline, being four soil density levels (1.0; 1.20; 1.40 and 1.60 Mg m-3), six soil correctives (without corrective, lime, calcium silicate, gypsum, lime + gypsum and calcium silicate + gypsum) and two cultivation systems of the soybean (with and without previous cultivation of palisade grass). Starting from 1.2 Mg m-3 of soil density the soybean growth and yield were decreased. The use of soil correctives and previous soil cultivation with palisade grass decreased the harmful effects of the soil compaction on the soybean growth and yield. For the treatments that received previous cultivation with palisade grass, the soybean growth and yield were higher with application of lime + gypsum and calcium silicate + gypsum.<br>A compactação do solo interfere diretamente sobre a produção das culturas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o efeito do cultivo prévio do braquiarão e o uso de corretivos do solo sobre o crescimento e produção da soja cultivada sob solo com vários níveis de compactação, em condições de casa de vegetação. O experimento foi conduzido em vasos (colunas) de tubos de PVC de 0,2 m de diâmetro, compostos por dois anéis: o anel inferior, de 0,4 m de altura, recebeu o solo (Latossolo Vermelho distrófico de textura argilosa) sem corretivo e densidade de 1,0 Mg m-3; e o anel superior, com 0,2 m de altura, recebeu os tratamentos de corretivos do solo (sem correção, calcário, silicato de cálcio, gesso, calcário + gesso e silicato de cálcio + gesso) e de compactação (1,0; 1,20; 1,40 e 1,60 Mg m-3 de densidade) do solo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em esquema fatorial 4 x 6 x 2, sendo quatro densidades de solo, seis corretivos de solo e dois sistemas de cultivo da soja, com e sem cultivo prévio do braquiarão. A partir de 1,2 Mg m-3 de densidade de solo, foi observada redução no crescimento e produção de grãos da soja. O uso de corretivos e o cultivo prévio do solo com braquiarão amenizam os efeitos deletérios da compactação do solo sobre o crescimento e produção da soja. Para os tratamentos que receberam cultivo prévio de braquiarão, a mistura de calcário + gesso e silicato de cálcio + gesso foram os corretivos que proporcionaram maior crescimento e produção da soja

Qualidade física de um Latossolo Vermelho sob sistemas de integração lavoura-pecuária no Cerrado Soil physical quality under crop-livestock management systems in a Cerrado Oxisol

O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto de sistemas de integração lavoura-pecuária sobre atributos físico-hídricos do solo e avaliar o potencial uso desses atributos como indicadores da qualidade física de um Latossolo. As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5, 10-15, 20-25 e 40-45 cm. Todos os sistemas de uso e manejo do solo alteraram significativamente a densidade, umidade volumétrica, resistência à penetração, porosidade total, macroporosidade, microporosidade efetiva e água prontamente disponível do solo. Foram observados incrementos na resistência à penetração e na densidade do solo em todos os sistemas em comparação ao cerrado nativo. A compactação resultante do pisoteio animal durante quatro anos da fase pastagem, nos sistemas de integração lavoura-pecuária, não atingiu valores críticos, que pudessem limitar cultivos anuais subseqüentes. A porosidade total e a macroporosidade foram maiores no cerrado e nos sistemas em plantio direto em relação aos em preparo convencional. Os atributos avaliados são indicadores confiáveis da qualidade físico-hídrica do solo.<br>The objective of this work was to analyze the effect of integrated crop-livestock systems on soil hydraulic properties, and test the potential use of these properties as physical quality indicators of a Cerrado Oxisol. The field study was conducted at Embrapa Cerrados, Planaltina, DF, Brazil, considering soil layers of: 0-5, 10-15, 20-25 and 40-45 cm. Crop-livestock systems caused significant changes in soil bulk density, volumetric soil-water content, soil penetration resistance, total porosity, macroporosity, effective microporosity, unsaturated pores and available water. An increase was observed in both soil resistance and bulk density for all systems in comparison to the cerrado. However, higher soil resistance did not appear as a limiting factor for annual crops growth in a rotation sequence. Total porosity and macroporosity were higher in the cerrado, and in the systems with no-tillage in relation to conventional tillage. Soil penetration resistance, macroporosity, bulk density and available soil-water properties are reliable indicators of the soil physical quality

Sistemas de integração lavoura-pecuária na região do Cerrado

O objetivo deste trabalho foi analisar os benefícios e as perspectivas potenciais de sistemas de integração lavoura-pecuária no processo de intensificação de uso das áreas em exploração com lavoura de grãos e pastagens no Cerrado, e apontar as principais lacunas de informação sobre o sistema. Os principais benefícios da integração lavoura-pecuária são: melhoria das propriedades químicas, físicas e biológicas do solo; redução da ocorrência de doenças, insetos-pragas e plantas daninhas; maior produtividade das plantas e dos animais; e redução de riscos pela diversificação de atividades. No entanto, a adoção do sistema de integração lavoura-pecuária ainda é pequena, provavelmente em virtude da maior complexidade desse sistema. Concentrar esforços nos fatores que limitam a adoção desse sistema no Cerrado parece ser um ponto estratégico para novos estudos. A busca por melhoria na qualidade de cobertura de solo para o sistema plantio direto, por meio de gramíneas forrageiras, pode auxiliar na adoção da integração lavoura-pecuária no Cerrado. A expectativa é de que a adoção de sistemas de integração lavoura-pecuária resulte em melhorias significativas na sustentabilidade socioeconômica e ambiental das propriedades e da sua região de influência