Cover cropping in rainfed fruticulture

A significant part of the world’s fruticulture is rainfed managed. Olive, almond and vine are some of the perennial crops whose social and economic importance is huge throughout the Mediterranean basin and which mostly continue to be grown in rainfed conditions. Cover cropping is the most recommended soil management system in fruit growing. However, in rainfed managed orchards, soil tillage continues to dominate, and the use of herbicides is also widely used. In rainfed conditions there is a high risk of competition for water between herbaceous vegetation and trees, which makes difficult the widespread use of cover crops. However, there seem to be new clues to overcoming the problem, consisting of the use of less competitive plants, such as early-maturing self-reseeding annual legumes. These plants are able to protect the soil from erosion, sequester carbon and increase soil organic matter, fix nitrogen and promote the nutritional status of the trees and fruit yield. Their growing cycles finish early in spring which greatly reduces the competition for water.The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programme PT2020 for financial support to CIMO (UID/AGR/00690/2013).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Large chestnut trees (Castanea sativa) respond poorly to liming and fertilizer application

Establishing a fertilization plan for large trees is particularly difficult due to the high soil volume that the roots exploit and the buffer effect of the perennial woody structure on the concentration of nutrients in the leaves. This work evaluates the response of chestnut, a very large tree, to different fertilizer solutions. The study was conducted in two chestnut orchards planted in acid soils that were subjected to the application of lime plus phosphorus (Lime+P), lime plus a compound NPK fertilizer (Lime+NPK), and an unfertilized control (Control). The effects of the treatments on soil properties, nutritional status and photosynthetic performance of the trees, and nut production, were assessed from field and laboratory analyses. Liming significantly increased soil pH and exchangeable calcium (Ca). Treatments did not significantly influence leaf P and K levels, although leaf N concentrations were significantly higher in the Lime+NPK treatment on two of the three sampling dates. In one of the trials, the average accumulated nut yield was higher in the Lime+NPK (71.7 kg tree−1) treatment compared with the control (59.6 kg tree−1) and the Lime+P (51.7 kg tree−1) treatments, although without significant differences at P < 0.05. Overall, the results show the chestnut tree to be a species tolerant of soil acidity. The results also show that the buffer capacity of the plant in regulating the nutrient concentration in the leaves seems to be higher for P than for N, and therefore, concentrations of N in the leaves require the regular application of the nutrient as a fertilizer.The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programme PT2020 for financial support to CIMO (UID/AGR/00690/2015) and FEADER (The European Agricultural Fund for Rural Development) through the project CMP122 - PDR2020-101-030981 – EGIS, Estratégias para uma Gestão Integrada do Solo e da Água em Espécies Produtoras de Frutos Secos. We also thank João Paulo Roxo and Carlos Lopes for allowing the experiments to be conducted on their farms.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Nitrogen Fixation and Growth of Potted Olive Plants through Foliar Application of a Nitrogen-Fixing Microorganism

Given the importance of biological nitrogen (N) fixation in agroecosystems, using inoculants with phyllosphere N fixers effective across various crops would revolutionize agriculture. In this study, the application of an inoculant prepared from Methylobacterium symbioticum was tested on young olive trees. The pot experiment was arranged in a factorial design, with inoculant (Yes and No) and mineral N applied to the soil [0 (N0), 25 (N25), 50 (N50), and 100 (N100) kg ha(-1)], and four replicates. The inoculant application did not increase plant dry matter yield (DMY), whereas the application of mineral N had a significant and pronounced effect. The inoculant also did not significantly increase N concentration in tissues, unlike the strong increase observed with N applied to the soil. The inoculant significantly increased plant N recovery, a cumulative effect resulting from small increases in DMY and N concentration in tissues. This increase represented 5.2% more N in plants receiving the inoculant compared to untreated ones. However, only treatments receiving mineral N recorded positive values of fixed N, with the highest value observed in the N50 treatment (12.4%), whereas a negative value (-7.7%) was observed in the N0 treatment. Overall, these low values of fixed N question the economic rationale of using this inoculant by farmers and especially render it unsuitable for organic farming systems, where plants tend to have lower N levels in tissues.The authors are grateful to the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) for financial support from national funds FCT/MCTES, to CIMO (UIDB/AGR/00690/2020), SusTEC(LA/P/0007/2020) and CITAB (UIDB/04033/2020).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Efeito da aplicação de extratos de algas e aminoácidos em caldas foliares, isoladamente e como suplemento de fertilização NPK, na composição mineral de folhas e frutos de aveleira

A aveleira (Corylus avellana L.) é uma importante espécie cultivada da família Betulaceae. Cultiva-se maioritariamente nas regiões temperadas do hemisfério norte, perto de grandes massas de água em latitudes médias. A Turquia é o maior produtor mundial, seguida de Itália e Estados Unidos da América. Portugal tem uma produção de avelã relativamente baixa. A otimização da fertilização é um aspeto importante da técnica cultural, uma vez que a disponibilidade de nutrientes influencia diretamente o crescimento das árvores e a produção de fruto. Atendendo a que no presente se procura reduzir o uso de fertilizantes convencionais, devido a alguns impactes negativos no meio ambiente, é importante avaliar estratégias de fertilização complementares, como por exemplo o uso de produtos com ação bioestimulante sobre as plantas. Neste trabalho foram utilizados dois tipos de bioestimulantes, um baseado em extratos de algas marinhas e outro em aminoácidos livres. Os produtos foram aplicados isoladamente e em complemento a adubação ao solo. Assim, foram estabelecidos seis tratamentos [fertilização NPK (NPK), NPK mais extrato de fitoalgas (Fitoalgas Green®) (NPK+FA), FA, NPK mais aminoácidos (Sprint Plus®) (NPK+SP), SP e Testemunha, não fertilizada], organizados num delineamento completamente casualizado com três repetições e três árvores por repetição. O ensaio foi instalado em Travanca, concelho de Macedo de Cavaleiros, em Trás-os-Montes num pomar de aveleiras da cultivar Ennis. Foi avaliado o efeito dos tratamentos no estado nutricional das árvores, a partir de cinco amostragem de folhas efetuadas durante dois anos, na composição mineral dos frutos e nas propriedades do solo. A modalidade testemunha mostrou concentrações de azoto nos tecidos mais baixas que as modalidades que receberam NPK devido ao fornecimento direto do nutriente. O extrato de algas marinhas manteve níveis elevados de azoto nas folhas, talvez por ter estimulado a eficiência de uso do nutriente a partir do solo. Os valores de potássio nas folhas também se revelaram tendencialmente mais elevados nos tratamentos com NPK. As concentrações de azoto e potássio nas folhas decreceram de forma marcada com a estação de crescimento, devido a efeitos de diluição com a expansão da parte aérea e a concentração dos elementos nos frutos. As propriedades do solo também variaram pouco entre tratamentos, embora o pH tenha decrescido nos tratamentos fertilizados com NPK, talvez devido à nitrificação da fração amoniacal do fertilizante.Hazel (Corylus avellana L.) is an important cultivated species of the Betulaceae family. It is mostly cultivated in temperate regions of the northern hemisphere, close to large bodies of water in mid-latitudes. Turkey is the largest producer in the world, followed by Italy and the United States of America. Portugal has a relatively low hazelnut production. Optimizing fertilization is an important aspect of the cropping technique, as the availability of nutrients directly influences tree growth and fruit production. Given that currently there is an international focus on reducing the use of conventional fertilizers, due to some negative impacts on the environment, it is important to evaluate complementary fertilization strategies, such as the use of products with a biostimulant action on plants. In this work two types of plant biostimulants were used, one based on seaweed extracts and the other on free amino acids. The products were applied separately and in addition to soil NPK fertilization. Thus, six treatments were established [NPK fertilization, NPK; NPK plus phytoalgae extract (Fitoalgas Green®), NPK+FA; FA; NPK plus amino acids (Sprint Plus®), NPK+SP; SP; and a non-fertilized Control], arranged in a completely randomized design with three replicates and three trees per replicate. The trial was installed in Travanca, municipality of Macedo de Cavaleiros, in Trás-os-Montes, in an orchard of hazelnut trees of the Ennis cultivar. The effect of the treatments was evaluated based on the nutritional status of the trees (from five sampling of leaves carried out over two years), on the mineral composition of the fruits and on the properties of the soil. The control treatment showed lower tissue nitrogen concentrations than the treatments that received NPK due to the direct supply of the nutrient. The seaweed extract maintained high levels of nitrogen in the leaves, perhaps because it improved the efficiency of using the nutrient from the soil. Potassium values in leaves also tend to be higher in NPK treatments. The concentrations of nitrogen and potassium in the leaves decreased markedly during the growing season, due to dilution effects with the expansion of the canopy and the concentration of elements in the fruits. Soil properties also varied little between treatments, although pH decreased in treatments fertilized with NPK, perhaps due to nitrification of the ammoniacal fraction of the fertilizer

Eficiência de uso do azoto em milho forragem com aplicação de biochar e zeólitos

Biochar e zeólitos têm vindo a ser usados como condicionadores de solo por poderem melhorar a eficiência de uso dos nutrientes e influenciar, de forma positiva, a produtividade das culturas. Neste estudo foram usados biochar e zeólitos em combinação com quatro doses de azoto [0 (N0), 50 (N50), 100 (N100) e 200 (N200) kg ha-1], num sistema de cultivo forrageiro em que no verão se cultivou milho (Zea mays L.) como cultura principal e no inverno aveia (Avena sativa L.) como cultura intercalar. O biochar aumentou o carbono orgânico no solo, o pH, a capacidade de troca catiónica e o fósforo extraível, mas reduziu a quantidade de azoto recuperada no conjunto dos quatro ciclos culturais. Nas parcelas onde se aplicou biochar, as plantas do tratamento N50 tiveram uma recuperação aparente de azoto negativa (- 21%), indiciando que continham menos azoto nos seus tecidos que as plantas do tratamento N0 sem biochar. Biochar reduziu a produção de matéria seca do milho em 15,6% em comparação com a testemunha não tratada, indicando imobilização de azoto pelo biochar. Os zeólitos não influenciaram a produtividade das culturas nem as propriedades do solo, com exceção de um pequeno aumento no potássio extraível, provavelmente devido ao seu conteúdo inicial em potássio. A aplicação de azoto ao milho aumentou significativamente a produtividade de ambas as culturas, inclusive da aveia não adubada. Nas condições deste ensaio, biochar e zeólitos não se mostraram úteis como condicionadores do solo, uma vez que não aumentaram a produção de matéria seca no curto prazo. Contudo, o uso do biochar aumentou o carbono orgânico do solo o que, se for combinado com uma dose elevada dose de azoto, pode viabilizar o duplo objetivo de manter elevada a produtividade e a sustentabilidade do agro-sistema. Os resultados enfatizaram também o importante papel da aveia como cultura de cobertura (cover crop), ao reduzir os níveis de azoto mineral no solo durante o inverno, aspeto importante na redução da perda de azoto por lixiviação de nitratos e por desnitrificação.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Um olhar sobre a gestão do solo em olival face ao aquecimento global

As previsões para as alterações climáticas para as regiões do território nacional onde a oliveira tem expressão económica traçam um cenário de aumento de temperatura, com vagas de calor mais frequentes, e menor precipitação, em particular no período estival, com riscos de secas mais prolongadas. O que há de novo, então, neste cenário? Significa que o pior do clima mediterrânico, isto é, o que mais restringe atualmente a produtividade primária se está a agravar.Novas práticas em olivais de sequeiro: estratégias de mitigação e adaptação às alterações climáticas (Grupos Operacionais, parceria nº 343, PDR2020-101-032115)info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Leonardites ricas em ácidos húmicos e fúlvicos tiveram um efeito reduzido na composição dos tecidos e na produção de matéria seca de jovens plantas de oliveira cultivadas em vasos

O uso de substâncias húmicas na agricultura tem aumentado nos últimos anos, e as leonardites têm sido uma importante matéria-prima no fabrico de produtos comerciais ricos em ácidos húmicos e fúlvicos. Produtos à base de leonardite têm sido usados para melhorar as propriedades do solo e ajudar as plantas a suportar melhor stresses abióticos e bióticos. Neste estudo, os efeitos de duas leonardites comerciais (Humitec® e Humic gold® e de um resíduo sólido urbano comercial (Nutrimais®) autorizados para agricultura biológica, e de uma modalidade testemunha não fertilizada nas propriedades do solo e na produção de matéria seca e composição dos tecidos, foram avaliados num ensaio em vasos com jovens plantas de oliveira cultivadas durante catorze meses. Os trêsprodutos orgânicos foram aplicados em duas doses (simples e dupla) mas dentro das gamas recomendadas nos folhetos comerciais. O estudo foi organizado em duas experiências: uma contendo os sete tratamentos mencionados anteriormente; e outra tendo os mesmos tratamentos suplementados com adubo mineral NPK (este não autorizado para agricultura biológica). No geral, o resíduo sólido urbano aumentou o carbono orgânico do solo em ~8% relativamente à testemunha. Na experiência sem suplementação de NPK, as concentrações de azoto na parte aérea e de fósforo nas raízes foram mais elevadas com a aplicação de resíduo sólido urbano em relação à testemunha (mais 12% de azoto nas folhas e mais 32% de fósforo nas raízes), enquanto na experiência com suplementação NPK não foram observadas diferenças significativas entre tratamentos. A produção de matéria seca total foi ~10% mais elevada no conjunto de tratamentos com NPK em comparação com os tratamentos sem NPK. As leonardites não influenciaram significativamente nenhuma das variáveis medidas em comparação com a testemunha. Neste estudo, uma boa gestão da maioria de variáveis ambientais que afetam o crescimento das plantas (por ser uma experiência em vasos), pode ter reduzido a possibilidade de obtenção de um efeito positivo no estado nutricional e no crescimento das plantas com o uso de leonardites comerciais. As leonardites parecem ter tido um ligeiro efeito na imobilização biológica de azoto. Isto não é necessariamente uma vantagem ou uma desvantagem, é antes uma característica que deve ser compreendida para ajudar os agricultores a tirarem melhor partido do uso desses produtos.Os autores agradecem à Fundação para a Ciência e Tecnologia o suporte financeiro a partir de fundos nacionais FCT/MCTES ao CIMO (UIDB/AGR/00690/2020).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

The safe use of compost derived from municipal solid waste depends on its composition and conditions of application

Municipal solid waste compost (MSWC) is a source of organic C and other nutrients, which, when free from potential contaminants, can be used as a soil amendment. This study was carried out over three years in a vineyard with soil pH close to neutral under an experimental design consisting of two treatments (with and without MSWC). Application of MSWC is currently authorized under national legislation to be used in vineyards, orchards and forests at a maximum rate of 10 t ha−1 year−1. In this study, for experimental purposes, a double rate (20 t ha−1 year−1) was used. The accumulated grape yield increased in the amended plot by 28% and the dry biomass of weeds between rows by 119%. The MSWC significantly increased some relevant soil properties such as organic C, pH, cation exchange capacity (CEC) and extractable P, K and B. The concentration of K increased significantly in several tissues, and the concentration of P decreased. However, the concentration of K, P and other essential nutrients in the leaves remained within their sufficiency ranges. Tissue levels of heavy metals (Cr, Cd, Pb and Ni) did not increase with the MSWC application, and the values in the pulp remained below the limits established for foodstuffs. The results from this study indicate that the continuous application of the MSWC does not seem to be sustainable, because of the risk of causing nutritional disorders. Products with similar composition should therefore be used only on more acidic soils and should never exceed the legally established rates.This research was funded by the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programme PT2020 for financial support to CIMO (UIDB/00690/2020). The authors would also like to thank the intermunicipal company ‘Resíduos do Nordeste’ and Dr. Paulo Praça for the free supply of the compost that was used in this study.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Leonardites rich in humic and fulvic acids had little effect on tissue elemental composition and dry matter yield in pot-grown olive cuttings

The use of humic substances in agriculture has increased in recent years, and leonardite has been an important raw material in the manufacture of commercial products rich in humic and fulvic acids. Leonardite-based products have been used to improve soil properties and to help plants cope with abiotic and biotic stresses. In this study, the effects of two commercial leonardites and an organic compost, in addition to a control treatment, were assessed for pot-grown olive plants over a period of fourteen months on soil properties, tissue elemental composition and dry matter yield (DMY). Three organic amendments were applied at single and double rates of that set by the manufacturer. The study was arranged in two experiments: one containing the seven treatments mentioned above and the other containing the same treatments supplemented with mineral nitrogen (N), phosphorus (P) and potassium (K) fertilization. Overall, organic compost increased soil organic carbon by ~8% over the control. In the experiment without NPK supplementation, N concentrations in shoots and P in roots were the highest for the compost application (leaf N 12% and root P 32% higher than in the control), while in the experiment with NPK supplementation, no significant differences were observed between treatments. Total DMY was ~10% higher in the set of treatments with NPK in comparison to treatments without NPK. Leonardites did not affect significantly any measured variables in comparison to the control. In this study, a good management of the majority of environmental variables affecting plant growth may have reduced the possibility of obtaining a positive effect on plant nutritional status and growth from the use of commercial leonardites. The leonardites seemed to have caused a slight effect on biological N immobilization. This is not necessarily an advantage or a drawback; it is rather a feature that must be understood to help farmers make better use of these products.This research was funded by the Foundation for Science and Technology (FCT, Portugal) and FEDER under Programme PT2020 for financial support to CIMO (UIDB/00690/2020). The research was integrated in the activities of the operational group “Novas práticas em olivais de sequeiro: estratégias de mitigação e adaptação às alterações climáticas”, funded by PT2020 and EAFRD (European Agricultural Fund for Rural Development).info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Resposta do castanheiro à aplicação de calcário e fertilizantes minerais

A informação de base que suporta as recomendações de fertilização para o castanheiro é ainda pouco consistente. Os castanheiros são árvores de porte elevado que exploram um enorme volume de solo sendo insuficiente a informação que se retira das análises de terras. Por outro lado, o porte elevado das árvores faz com que respondam de forma lenta à aplicação de fertilizantes. Uma outra dificuldade resulta de ser difícil encontrar pomares adequados para conduzir estudos de fertilização devido à sua reduzida área e à elevada heterogeneidade das árvores. Neste trabalho reportam-se resultados de dois ensaios de campo que decorreram em Sobreiro e Tuizelo, no concelho de Vinhais, em que se estabeleceram três tratamentos, designadamente a aplicação de calcário mais fósforo (CalP), calcário mais um fertilizante NPK (CalNPK) e uma modalidade testemunha sem fertilização. Após três colheitas sucessivas, a produção não diferiu significativamente entre tratamentos em qualquer dos ensaios. No ensaio de Tuizelo, contudo, o tratamento CalNPK originou produção média acumulada (71,7 kg/árvore) mais elevada que a modalidade testemunha (59, 7 kg/árvore). A concentração de nutrientes nas folhas e algumas propriedades do solo parecem também mostrar os benefícios da aplicação do fertilizante NPK, talvez devido à presença de azoto, o elemento reconhecido como mais importante na fertilização dos castanheiros em outros estudos realizados na região.Projeto EGIS - Estratégias para uma Gestão Integrada do Solo e da Agua em Espécies Produtoras de Frutos Secos.info:eu-repo/semantics/publishedVersio