SOYBEAN AND WHEAT RESPONSE TO CROPPING AND TILLAGE SYSTEM AFTER TWO DECADES IN AN OXISOL

No-tillage system have been a mainly conservationist system specially in tropical and subtropical climate conditions. The aim of this work was to evaluate yield components and morphological soybean and wheat in Rhodic Eutrudox under tillage and cropping systems in Subtropical climate. This study was carried with five tillage and two cropping systems, on completely randomized block design, with four replications. Tillage systems consisted of conventional tillage with disk harrow; minimum tillage with annual chiselling; minimum tillage with chiselling every three years; no-tillage for 11 years; and no-tillage for 24 years. The factor cropping systems was represented by crop rotation and crop succession. In the soybean crop were evaluated yield, mass of 1000 grains, plant height, and first pod insertion of soybean, chlorophyll content and the vegetation index normalized difference. Furthermore, for the wheat cropping was evaluated the grain yield and hectolitre weight. Soybean and wheat grain yield was not changed due to cropping systems. Soybeans yield in no-tillage with 24 years was higher than in conventional tillage; and soybean and wheat yield was not affected by times under no-till adoption. Soil chiselling not favoured increased in productivity of soybean and wheat. Soil chiselling is an unnecessary practice due to absence of productive and morphological improvement for soybean and wheat cropping

MODELAGEM DA DINÂMICA DA ÁGUA EM SISTEMAS DE PREPARO DE UM LATOSSOLO VERMELHO

A dinâmica da água no solo é um dos principais fatores que determinam o potencial produtivo das culturas agrícolas e uma ferramenta importante para a modelagem do fluxo de água no solo é o modelo agrohidrológico Soil Water Atmosphere Plant (SWAP). Nesse sentido, objetivou-se utilizar esse modelo na modelagem da dinâmica da água em um Latossolo Vermelho Distroférrico com sistemas de preparo do solo de longo prazo. O fluxo de água no solo foi simulado diariamente na camada de 0,0-0,50 m em três sistemas de preparo do solo (plantio direto, preparo reduzido com escarificação anual e preparo convencional). Foram utilizados dados agrometeorológicos do período de 01/2001 a 11/2013 para o fluxo de água no solo. A fração da água disponível foi influenciada pelo sistema de preparo do solo. O preparo convencional incrementou os períodos com baixa disponibilidade hídrica às culturas.  Ao longo do tempo, houve adequada disponibilidade hídrica tanto no plantio direto quanto no preparo reduzido. No plantio direto ocorreram as menores taxas de escoamento superficial, favorecendo aumentos no armazenamento de água e drenagem profunda. O preparo convencional favoreceu o aumento das taxas de escoamento superficial e a redução da percolação profunda de água no solo, reduzindo a fração da água disponível e incrementando os dias com que o conteúdo de água do solo ficou abaixo da fração crítica de água disponível de 0,5. O modelo SWAP foi eficiente para simular o fluxo de água em sistemas de preparo neste Latossolo Vermelho. Sistemas conservacionistas de longo prazo preservam a estrutura do solo para a melhoria do fluxo de água

Soybean and wheat response to cropping and tillage system after two decades in an oxisol under subtropical climate in Brazil

O sistema plantio direto tem sido um dos principais sistemas conservacionistas dos solos em regiões tropicais e subtropicais. O objetivo deste trabalho foi avaliar parâmetros de rendimento e morfológicos de soja e de trigo em Latossolo Vermelho sob sistemas de manejo e modelos de produção em região de clima Subtropical (Londrina, Brasil, latitude 23º11’S; longitude 51º11’W; e 620 m de altitude). O delineamento de blocos ao acaso foi usado, em esquema fatorial, com cinco preparos, dois modelos de produção e quatro repetições. Os preparos do solo incluíram o convencional; mínimo escarificado anualmente ou a cada três anos; sistema plantio direto com 11 anos; e sistema plantio direto com 24 anos. O fator sistema de cultivo foi comporto por rotação e sucessão de culturas. Na cultura de soja foi avaliada a produtividade de grãos, massa de mil grãos, altura de plantas e de inserção do primeiro legume, teores de clorofila e índice de vegetação por diferença normalizada, já na cultura de trigo foram avaliadas a produtividade e o pH dos grãos. As produtividades de grãos de soja e de trigo não foram alteradas em função dos modelos de produção. Entre os tempos de adoção do sistema plantio direto não houve diferenças de produção de grãos, sendo maior do que no preparo convencional. A escarificação do solo não incrementou a produtividade de grãos das culturas. Assim, a escarificação do solo sob as condições edafoclimáticas deste estudo é uma prática de manejo dispensável devido à ausência de incrementos morfológicos e produtivos para soja e trigo.No-tillage system have been a mainly conservationist system specially in tropical and subtropical climate conditions. The aim of this work was to evaluate yield components and morphological soybean and wheat in Rhodic Eutrudox under tillage and cropping systems in Subtropical climate (Londrina, Brazil, latitude 23º11’S; longitude 51º11’W; and 620 m in altitude). This study was carried with five tillage and two cropping systems, on completely randomized block design, with four replications. Tillage systems consisted of conventional tillage with disk harrow; minimum tillage with annual chiselling; minimum tillage with chiselling every three years; no-tillage for 11 years; and no-tillage for 24 years. The factor cropping systems was represented by crop rotation and crop succession. In the soybean crop were evaluated yield, mass of 1000 grains, plant height, and first pod insertion of soybean, chlorophyll content and the vegetation index normalized difference. Furthermore, for the wheat cropping was evaluated the grain yield and hectolitre weight. Soybean and wheat grain yields were not changed due to cropping systems. Soybeans yield in no-tillage with 24 years was higher than in conventional tillage; and soybean and wheat yields were not affected by times under no-till adoption. Soil chiselling not favoured increased in productivity of soybean and wheat. Thus, soil chiselling under this climate conditions is an unnecessary practice due to absence of productive and morphological improvement for soybean and wheat cropping

Desempenho da cultura do milho em Argissolo Vermelho compactado pelo tráfego agrícola

The objective of this work was to determine whether compaction by tractor traffic in areas managed under controlled traffic can be limiting to corn crop, under different tillage systems, in a Typic Paleudult of medium texture. Two experiments were carried out, one in the field over two crop seasons and another in a greenhouse. The treatments consisted of minimum tillage with chiselling; no-tillage subjected to one, three, or six passes of a tractor weighing 3.8 Mg; and an area without traffic. Evaluations were performed for soil physicohydraulic parameters (soil bulk density, penetration resistance, and water retention curve), root and shoot growth, and grain yield. The agricultural traffic increased bulk density, soil penetration resistance, and water content at field capacity. The highest values for soil penetration resistance (1,600 kPa) and bulk density (1.67 g cm-3) in the trafficked soil were not limiting to corn development and increased grain yield for both crop seasons. Tractor traffic of up to six passes is beneficial to corn cultivation, and it increases water availability and corn grain yield.O objetivo deste trabalho foi determinar se a compactação imposta pelo tráfego de trator, em áreas com tráfego controlado, pode ser limitante à cultura do milho em sistemas de preparo de um Argissolo Vermelho de textura média. Dois experimentos foram conduzidos, um no campo, em duas safras, e outro em casa de vegetação. Os tratamentos constituíram-se do uso de um sistema de preparo reduzido; um sistema plantio direto submetido a uma, três e seis passadas de trator de 3,8 Mg; e de uma área sem tráfego. Avaliaram-se os parâmetros físico-hídricos do solo (densidade do solo, resistência à penetração e curva de retenção de água), o crescimento radicular e da parte aérea, além da produtividade de grãos de milho. O tráfego agrícola incrementou os valores de densidade do solo e de resistência do solo à penetração, bem como o conteúdo de água do solo à capacidade de campo. Os máximos valores de resistência do solo à penetração (1.600 kPa) e densidade do solo (1,67 g cm-3), nas parcelas trafegadas, não foram limitantes ao desenvolvimento do milho e incrementaram a produtividade de grãos em ambas as safras. O tráfego de até seis passadas com trator sobre a mesma área é benéfico à cultura de milho, e incrementa a disponibilidade de água e a produtividade de grãos de milho

Corn crop performance in an Ultisol compacted by tractor traffic

O objetivo deste trabalho foi determinar se a compactação imposta pelo tráfego de trator, em áreas com tráfego controlado, pode ser limitante à cultura do milho em sistemas de preparo de um Argissolo Vermelho de textura média. Dois experimentos foram conduzidos, um no campo, em duas safras, e outro em casa de vegetação. Os tratamentos constituíram-se do uso de um sistema de preparo reduzido; um sistema plantio direto submetido a uma, três e seis passadas de trator de 3,8 Mg; e de uma área sem tráfego. Avaliaram-se os parâmetros físico-hídricos do solo (densidade do solo, resistência à penetração e curva de retenção de água), o crescimento radicular e da parte aérea, além da produtividade de grãos de milho. O tráfego agrícola incrementou os valores de densidade do solo e de resistência do solo à penetração, bem como o conteúdo de água do solo à capacidade de campo. Os máximos valores de resistência do solo à penetração (1.600 kPa) e densidade do solo (1,67 g cm-3), nas parcelas trafegadas, não foram limitantes ao desenvolvimento do milho e incrementaram a produtividade de grãos em ambas as safras. O tráfego de até seis passadas com trator sobre a mesma área é benéfico à cultura de milho, e incrementa a disponibilidade de água e a produtividade de grãos de milho.The objective of this work was to determine whether compaction by tractor traffic in areas managed under controlled traffic can be limiting to corn crop, under different tillage systems, in a Typic Paleudult of medium texture. Two experiments were carried out, one in the field over two crop seasons and another in a greenhouse. The treatments consisted of minimum tillage with chiselling; no-tillage subjected to one, three, or six passes of a tractor weighing 3.8 Mg; and an area without traffic. Evaluations were performed for soil physico-hydraulic parameters (soil bulk density, penetration resistance, and water retention curve), root and shoot growth, and grain yield. The agricultural traffic increased bulk density, soil penetration resistance, and water content at field capacity. The highest values for soil penetration resistance (1,600 kPa) and bulk density (1.67 g cm-3) in the trafficked soil were not limiting to corn development and increased grain yield for both crop seasons. Tractor traffic of up to six passes is beneficial to corn cultivation, and it increases water availability and corn grain yield

Soil chemical attributes and sunflower and maize yield according to the application of urban waste compost

The use of composted urban waste as a source of nutrients in agriculture is an economic alternative for discarding this material. However, due to the diversity of materials that compose this waste, long term studies on its effects on soil chemical attributes and crop yield are necessary. This study aimed at evaluating the potential of urban waste compost (UWC) as a fertilizer for sunflower and maize crops, as well as its effects on the chemical attributes of an Oxisol. A field experiment, with UWC doses of 0 Mg ha-1, 10 Mg ha-1, 20 Mg ha-1, 30 Mg ha-1 and 40 Mg ha-1 and mineral fertilization according to the recommendation for each crop, was carried out. The results showed an increase in soil pH from 6 to 6.5, with the UWC application. The soil potential acidity decreased linearly from 3.0 cmolc dm-3 to 2.4 cmolc dm-3, contributing to the SMP index increase, what reflected on the increase of the soil cation exchange capacity. The bases saturation increased from 77% to 85%, mainly due to the increase in calcium and magnesium levels. The use of UWC resulted in sunflower grain yield similar to that for mineral fertilization, at 10 Mg ha-1, 20 Mg ha-1 and 30 Mg ha-1, being significantly higher at 40 Mg ha-1. The maize grain yield at or above 20 Mg ha-1 of UWC did not differ from the mineral fertilization. The UWC presented potential to replace the mineral fertilization for sunflower and maize crops

MÉTODOS DE AVALIAÇÃO DA INFLUÊNCIA E CONTRIBUIÇÃO DAS PLANTAS SOBRE A ESTABILIDADE DE TALUDES

O reforço e estabilização de solos por plantas são facilmente observados na natureza. Entretanto, o uso de plantas (e suas raízes) em obras de Engenharia Natural requer conhecimentos e medições de seus efeitos na estabilidade do solo. O objetivo desta revisão foi abordar e discutir conceitualmente a influência das raízes sobre a melhoria da resistência mecânica do solo e na estabilidade de taludes. O efeito das raízes e sua arquitetura sobre as propriedades físicas dos solos foram brevemente discutidos. A estabilização de taludes, seja pela redução da erodibilidade ou ancoramento do solo em profundidade, está diretamente associada à arquitetura e à densidade de comprimento radicular das espécies e do tipo de planta utilizada (gramínea, arbusto ou árvore). As informações compiladas mostram-se úteis aos trabalhos que envolvem o uso de plantas em dimensionamentos geotécnicos, seja para a contenção de processos erosivos ou para a estabilização superficial de massas de solo. O reforço mecânico do solo devido à presença de raízes tem papel de grande importância na estabilidade de taludes, no entanto, técnicas de avaliação da interação solo-raízes ainda devem ser aprimoradas para condições de campo

Mechanistic framework to link root growth models with weather and soil physical properties, including example applications to soybean growth in Brazil

Background and aimsRoot elongation is generally limited by a combination of mechanical impedance and water stress in most arable soils. However, dynamic changes of soil penetration resistance with soil water content are rarely included in models for predicting root growth. Better modelling frameworks are needed to understand root growth interactions between plant genotype, soil management, and climate. Aim of paper is to describe a new model of root elongation in relation to soil physical characteristics like penetration resistance, matric potential, and hypoxia.MethodsA new diagrammatic framework is proposed to illustrate the interaction between root elongation, soil management, and climatic conditions. The new model was written in Matlab®, using the root architecture model RootBox and a model that solves the 1D Richards equations for water flux in soil. Inputs: root architectural parameters for Soybean; soil hydraulic properties; root water uptake function in relation to matric flux potential; root elongation rate as a function of soil physical characteristics. Simulation scenarios: (a) compact soil layer at 16 to 20 cm; (b) test against a field experiment in Brazil during contrasting drought and normal rainfall seasons.Results(a) Soil compaction substantially slowed root growth into and below the compact layer. (b) Simulated root length density was very similar to field measurements, which was influenced greatly by drought. The main factor slowing root elongation in the simulations was evaluated using a stress reduction function.ConclusionThe proposed framework offers a way to explore the interaction between soil physical properties, weather and root growth. It may be applied to most root elongation models, and offers the potential to evaluate likely factors limiting root growth in different soils and tillage regimes