Influence of nitrogen and calcium fertilizations on morphological and productive characteristics of tanzania guineagrass roots grown in nutrient solution

Avaliaram-se as características radiculares de Panicum maximum Jacq. cv. Tanzânia em resposta a uma solução nutritiva com combinações de doses de nitrogênio e cálcio. Empregou-se quartzo moído como substrato, em um experimento realizado em casa de vegetação no período da primavera, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema fatorial 5² fracionado, com 13 combinações de nitrogênio e cálcio, em mmol/L: 2-0,5; 2-3,0; 2-5,5; 9-1,75; 9-4,25; 16-0,5; 16-3,0; 16-5,5; 23-1,75; 23-4,25; 30-0,5; 30-3,0 e 30-5,5. Após o terceiro corte das plantas, realizou-se a coleta das raízes. A combinação de altas doses de nitrogênio com baixas doses de cálcio proporcionou máximas produções de massa seca e concentração de nitrogênio nas raízes. Os níveis críticos de nitrogênio e cálcio nas raízes do capim-tanzânia foram de 11,07 e 1,30 g/kg, respectivamente. Coeficientes de correlação significativos foram encontrados para massa seca, comprimento total e superfície total das raízes. O comprimento e a superfície total e o comprimento e a superfície específicos das raízes dependem do suprimento de nitrogênio, não de cálcio. Doses de cálcio exclusivas são determinantes da concentração desse nutriente nas raízes do capim.Root traits of Panicum maximum Jacq. Cv. Tanzânia were evaluated in response to a nutritive solution with combinations of nitrogen and calcium rates. Ground quartz was used as substrate in an experiment carried out in a greenhouse in the spring, using a complete randomized block design, with four replications, in a fractionated 5² factorial scheme, with 13 combinations of nitrogen and calcium, in mmol/L: 2-0.5; 2-3.0; 2-5.5; 9-1.75; 9-4.25; 16-0.5; 16-3.0; 16-5.5; 23-1.75; 23-4.25; 30-0.5; 30-3.0, and 30-5.5. After the third harvest, grass roots were collected. Combination of high rates of nitrogen with low rates of calcium provided maximal dry matter yields and concentration of nitrogen in the roots. Critical levels of nitrogen and calcium in the roots of Tanzania grass were 11.07 and 1.30 g/kg, respectively. Significant correlation coefficients were found for dry mass, total length and total surface of the roots. Length and total surface and specific length and surface of the roots depend on the supply of nitrogen, but do not depend on the calcium supply. Calcium rates are determinant for this nutrient concentration in the grass roots

Normas para o sistema integrado de diagnose e recomendação para o capim - braquiária

O Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS) tem se mostrado eficiente como método para diagnóstico nutricional em diversas culturas, mas para gramíneas forrageiras tropicais há nítida falta de informações. Este trabalho objetivou interpretar os resultados de análises de lâminas de folhas recém-expandidas para Brachiaria decumbens Stapf. (capim-Braquiária), através do método DRIS. Para o estabelecimento das normas DRIS utilizaram-se resultados de concentrações dos nutrientes N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn e de produção relativa obtidos em seis experimentos conduzidos em casa-de-vegetação com solução nutritiva, tendo sílica como substrato. Os índices DRIS foram calculados utilizando-se dois critérios para a escolha da ordem da razão dos nutrientes: valor F - razão de variância das relações entre nutrientes entre o grupo de referência e de baixa produtividade; e valor R - coeficientes de correlação entre os valores de produtividade e a relação entre os pares de nutrientes, e três formas de cálculo das funções dos nutrientes (métodos de Beaufils, de Jones e de Elwali & Gascho). Os dois critérios para a escolha da ordem da razão dos nutrientes selecionaram razões diferentes entre pares de nutrientes; as concentrações dos nutrientes correlacionaram-se positiva e significativamente com os respectivos índices DRIS, com exceção do N; e as normas DRIS são aplicáveis para o diagnóstico nutricional dos dez nutrientes estudados nas lâminas foliares do capim-Braquiária.The Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) has been proved efficient as a method for nutritional diagnosis in several crops. However there is a lack of information on the use of DRIS for tropical forage grass. The aim of this paper was to establish norms for interpretation of results of analysis from recently expanded leaf laminae of Brachiaria decumbens Stapf. (Signal grass), through the DRIS method. To establish DRIS norms, concentrations of N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, and Zn and the relative production obtained in six experiments conducted in greenhouse using nutrient solution and silica as substrate were considered. DRIS indices were calculated using two criteria in order to choose the ratio order of nutrients: F value - ratio of variance for the relationships among nutrients between the reference group and the low productivity group; and R value - correlation coefficients between the productivity values and the relationship among the pairs of nutrients, and three forms of calculation for the functions of nutrients (methods of Beaufils, of Jones, and of Elwali & Gascho). The two criteria to choose the ratio order of nutrients selected different ratios between pairs of nutrients; the nutrient concentrations were positively and significantly correlated with the respective DRIS indices, except for N; and DRIS norms are useful for the nutritional diagnosis of the ten studied nutrients in leaf laminae of Signal grass

Calibração do modelo e validação do sistema integrado de diagnose e recomendação para o capim - branquiária

The Diagnosis and Recommendation Integrated System (DRIS) allows the interpretation of results of leaf analysis through relationships among nutrients, instead of the absolute and isolated concentration of each one, as it is used by the criterion of sufficiency range. The objective was to evaluate three procedures of calculation of DRIS indices, and to verify the efficiency of DRIS as interpretation method for the results of Brachiaria decumbens (Signal grass). The study was developed with the results of six experiments carried out in a greenhouse at Piracicaba, SP, with nutrient solution. Concentrations of N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn, and Zn were used in the samples of recently expanded leaf laminae of the grass. The validation of the DRIS method used results from an experiment with nitrogen and sulfur rates applied to the same grass from the Mundo Novo farm, Brotas, SP. DRIS indices were calculated according to two criteria to choose the ratio order of nutrients (F value and R value) and three ways to calculate the nutrient functions (methods of Beaufils, Jones, and Elwali & Gascho). Nutritional Balance Index (NBI), calculated according to the generated norms, presented negative and significant correlation coefficients with the productivity in the combinations of methods tested and DRIS methods proposed by Beaufils, Jones and Elwali & Gascho were efficient in detecting concentrations that show nutrients deficiency or excess.O Sistema Integrado de Diagnose e Recomendação (DRIS) permite a interpretação dos resultados de análise foliar, utilizando relações entre nutrientes, ao invés da concentração absoluta e isolada de cada um deles, utilizada pelo critério de faixa de suficiência. Objetivou-se avaliar três procedimentos de cálculo dos índices DRIS, bem como verificar a eficiência do DRIS como método de interpretação de resultados de análises de folhas da Brachiaria decumbens (capim-Braquiária). O estudo foi desenvolvido com os resultados de seis experimentos realizados em casa-de-vegetação em Piracicaba, SP, com solução nutritiva. Foram empregadas as concentrações de N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Fe, Mn e Zn nas amostras de lâminas foliares recém-expandidas do capim. Para a validação do método DRIS foram utilizados resultados de um experimento com aplicação de doses de nitrogênio e enxofre realizado com o mesmo capim proveniente da Fazenda Mundo Novo, em Brotas, SP. Os índices DRIS foram calculados por dois critérios para escolha da ordem da razão dos nutrientes (valor F e valor R) e três formas de cálculo das funções dos nutrientes (métodos de Beaufils, Jones e Elwali & Gascho). O Índice de Balanço Nutricional (IBN), calculado a partir das normas geradas, apresentou coeficientes de correlação negativos e significativos com a produtividade nas combinações de métodos testados e os métodos DRIS propostos por Beaufils, Jones e Elwali & Gascho foram eficientes em detectar concentrações que revelam a deficiência ou o excesso dos nutrientes

Nutritional value of the Signal grass in the first year of recovery following nitrogen and sulphur applications

Objetivou-se estudar a influência das combinações de doses de nitrogênio e de enxofre na recuperação de pastagens de capim-braquiária (Brachiaria decumbens) por meio da avaliação do valor nutritivo do capim nos períodos chuvoso e seco de um ano agrícola. O experimento foi realizado em pastagem degradada de capim-braquiária, num delineamento de blocos ao acaso, em fatorial 5 × 5, com cinco doses de nitrogênio (0, 150, 300, 450 e 600 kg/ha/ano) e cinco de enxofre (0, 15, 30, 45 e 60 kg/ha/ano), com três repetições por combinação. As avaliações no campo foram realizadas a cada 35 dias no período das águas (de 21/12/2005 a 10/5/2006), totalizando cinco avaliações, e a cada 56 dias no período da seca (de 5/7/2006 a 25/10/2006), totalizando três avaliações. Os cortes das plantas a 10 cm da superfície do solo foram realizados em área delimitada de 0,25 m². A combinação das doses de nitrogênio e de enxofre alterou as concentrações de proteína bruta, fibra em detergente neutro e fibra em detergente ácido na primeira avaliação do período seco. O nitrogênio foi o nutriente que mais influenciou no valor nutritivo do capim-braquiária, resultando em variações nas concentrações desses nutrientes e na digestibilidade in vitro da massa seca. O enxofre promove variação significativa na DIVMS no período chuvoso.It was aimed to study the effects of combinations between nitrogen and sulphur rates for the recovery of Signal grass (Brachiara decumbens) pasture by evaluating the nutritional value during the wet and dry seasons in an agriculture year. The experiment was carried out in a degraded pasture of Signal grass, in a randomized block design, 5 × 5 factorial with five nitrogen rates (0, 150, 300, 450 and 600 kg/ha/year) and five sulphur rates (0, 15, 30, 45 and 60 kg/ha/year), with three replications per combination. Field evaluations were carried out every 35 days during the wet season (from December, 21st 2005 to May, 10th 2006), totalizing five evaluations, and at every 56 days during the dry season (July, 05th 2006 to October, 25th 2006), with three evaluations. Plants were harvested at 10 cm height in a 0.25 m² delimeted area. Combination of nitrogen and sulphur rates changed concentrations of crude protein, neutral detergent fiber and acid detergent fiber in the first evaluation of the dry season. Nitrogen is the nutrient that changed at most the nutritional values of the signal grass resulting in variations in concentrations of these nutrients and in the in vitro digestibility of dry mass. Sulphur provides significant change on in vitro digestibility of dry mass during the wet season.FAPESPCNP

Adubações com nitrogênio e enxofre durante dois anos em pastagem de capim-braquiária em degradação: alterações no sistema radicular

The objective of this research was to evaluate the effect of combinations of nitrogen and sulfur rates in degraded signal grass (Brachiaria decumbens) pasture on their productive, morphological and nutritional attributes in the root system at four soil depths. The pasture used in the experiment was established over eight years ago in Entisol. Five nitrogen rates (0; 150; 300; 450 and 600 kg/ha/year) and five sulfur rates (0; 15; 30; 45 and 60 kg/ha/year) were combined in a fractionated factorial in a randomized block design, with three replications. Nitrogen was supplied as ammonium nitrate and sulfur as gypsum, and the rates were split into three times in the rainy season. The evaluations occurred at intervals of 35 days during the rainy season and 56 days in the dry season, in two consecutive years. Roots were collected with a 4-cm diameter auger at 0-10; 10-20; 20-30 and 30-40 cm soil depths. It was determined root dry matter, length and surface of the root system and nitrogen and sulfur concentrations in roots. Nitrogen rates applied in two consecutive years in the pasture affected dry mass, length, surface and nitrogen concentration in signal grass root system. Rates of sulfur by themselves or combined with nitrogen rates do not affect attributes of root system.Objetivou-se avaliar os efeitos das combinações de doses de nitrogênio e de enxofre em pastagem de capim-braquiária (Brachiaria decumbens) em degradação nos atributos produtivos, morfológicos e nutricionais do sistema radicular em quatro profundidades do solo. A pastagem utilizada no experimento foi estabelecida há mais de oito anos em solo Neossolo Quartzarênico. Cinco doses de nitrogênio (0; 150; 300; 450 e 600 kg/ha/ano) e cinco doses de enxofre (0; 15; 30; 45 e 60 kg/ha/ano) foram combinadas em fatorial fracionado, em delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. O nitrogênio foi fornecido por meio de aplicação de nitrato de amônio e o enxofre por gesso, em doses parceladas em três vezes no período chuvoso. As avaliações ocorreram em intervalos de 35 dias no período chuvoso e de 56 dias no período seco, em dois anos consecutivos. As raízes foram coletadas por meio de trado de 4 cm de diâmetro nas profundidades de 0-10; 10-20; 20-30 e 30-40 cm do solo. Foram determinados a massa seca de raízes, o comprimento e a superfície radicular e as concentrações de nitrogênio e enxofre nas raízes. As doses de nitrogênio aplicadas em dois anos consecutivos na pastagem promoveram alterações nas raízes, em termos de massa seca, comprimento, superfície e concentração de nitrogênio no capim-braquiária. As doses de enxofre, isoladamente ou combinadas com as de nitrogênio, não promovem alterações nos atributos do sistema radicular

Nitrogen and sulfur rates for a Signal grass pasture recovery: forage aboveground and roots, and soil fertility attributes

A adubação tem sido fundamental para a implantação, manutenção e recuperação de pastagens, enquanto o suprimento de enxofre pode estar sendo inadequado para gramíneas que recebem altas doses de nitrogênio. Objetivou-se avaliar os efeitos das combinações de doses de nitrogênio e de enxofre em pastagem de capim-braquiária (Brachiaria decumbens) em degradação, quanto aos atributos produtivos, morfológicos, fisiológicos e nutricionais das plantas e de fertilidade em quatro profundidades do solo. O experimento foi desenvolvido em pastagem de capimbraquiária, estabelecida há mais de oito anos em solo classificado como Neossolo Quartzarênico e em degradação. Cinco doses de nitrogênio (0; 150; 300; 450 e 600 kg ha-1 ano-1) e cinco doses de enxofre (0; 15; 30; 45 e 60 kg ha-1 ano-1) foram combinadas em um fatorial 5x5 fracionado, em blocos ao acaso, com três repetições. O nitrogênio e o enxofre foram fornecidos como nitrato de amônio e gesso, respectivamente, e as doses foram parceladas em três vezes no período chuvoso. As avaliações no experimento ocorreram em intervalos predeterminados de 35 dias no período chuvoso e de 56 dias no período seco, em dois anos consecutivos. As amostragens das plantas ocorreram no interior de um retângulo de madeira de 1,00 m x 0,25 m e o corte do capim foi realizado à altura de 5 cm da superfície do solo. As amostras de raízes foram coletadas por meio de trado de 4 cm de diâmetro, nas profundidades de 0-10; 10-20; 20-30 e 30-40 cm do solo. Foram determinadas a massa seca de forragem, massa seca de raízes, comprimento e superfície radicular, concentrações de nitrogênio (N) e de enxofre (S) nas folhas diagnósticas (LR) e nas raízes, relação N:S nas LR, valor SPAD e o índice de área foliar (IAF). As combinações de doses de nitrogênio e de enxofre promoveram a recuperação da produtividade do capim-braquiária no primeiro período chuvoso e no primeiro ano, enquanto a adubação nitrogenada foi responsável pelo aumento da massa de forragem nos dois períodos secos, no segundo período chuvoso e no segundo ano de experimento. As doses de nitrogênio aumentaram o IAF e a concentração de nitrogênio nas LR em todas as avaliações do capim-braquiária. Os valores SPAD aumentaram com as doses de nitrogênio e de enxofre nos dois anos de avaliação da pastagem. A não-aplicação de enxofre na adubação resultou em deficiência desse nutriente na gramínea, mostrada pelas baixas concentrações do nutriente e elevadas relações N:S nas LR. As doses de nitrogênio e de enxofre foram responsáveis por alterações nas raízes, em termos de massa seca, comprimento, superfície e concentração desses dois nutrientes. A aplicação de doses elevadas de nitrogênio proporcionou aumentos nos teores de matéria orgânica, nitrato e amônio no solo, com os teores de amônio sendo mais elevados que os de nitrato, e reduções no pH, teor de nitrogênio total e bases trocáveis do solo. Incrementos nos teores de sulfato, amônio, e potássio e cálcio trocáveis no solo foram obtidos com as doses de enxofre.Fertilizer application has been essential to pastures establishment, maintenance and recovery, whereas sulfur supply may be inadequate for grasses receiving high nitrogen rates. The objectives were to study the effects of combined nitrogen and sulfur rates in a degrading Signal grass (Brachiaria decumbens) pasture, by evaluating productive, morphological, physiological, nutritional attributes in plants and on soil fertility attributes at four depths. The experiment was carried out in a degrading Signal grass pasture, which was over eight years established in an Entisol. Five nitrogen rates (0; 150; 300; 450 and 600 kg ha-1 year-1) and five sulfur rates (0; 15; 30; 45 and 60 kg ha-1 year-1) were combined in a 5x5 fractionated factorial in a randomized block design, with three replications. Nitrogen was supplied as ammonium nitrate and sulfur as gypsum, and the rates were split into three times in the rainy season. The evaluations in the field occurred at predetermined intervals of 35 days during the rainy season and 65 days in the dry season, in two consecutive years. Plants sampling were done within a 1.00 m x 0.25 m wood rectangle and the cut height was at 5 cm from the soil surface. Roots were collected with a 4 cm diameter auger, at 0-10; 10-20; 20-30 and 30-40 cm soil depths. Measurements were carried on forage dry mass, roots dry mass, roots length and surface, nitrogen (N) and sulfur (S) concentrations in diagnostic leaves (DL) and roots, N:S ratio in DL, SPAD readings and leaf area index (LAI). Nitrogen and sulfur combinations promoted the recovery in Signal grass productivity in the first rainy season and first year of experimentation, and nitrogen fertilization resulted in increases in the forage dry mass in the two dry periods, in the second rainy season and second year. Nitrogen rates increased the LAI and the nitrogen concentration in DL in all Signal grass evaluations. SPAD values were increased with nitrogen and sulfur rates in the two years of pasture evaluations. Sulfur non-application resulted in sulfur deficiency in the grass, which was demonstrated by both low sulfur concentration and high N:S ratio in DL. Changes in the roots were verified with nitrogen and sulfur applications, and occurred in dry mass, length, area and concentration of these two nutrients. Applications of high nitrogen rates increased organic matter content, nitrate and ammonium concentrations in the soil, and decreased pH, total nitrogen concentration and sum of exchangeable bases in the soil. Concentration of ammonium was higher than nitrate in the soil. Increases in sulfate, ammonium, and exchangeable potassium and calcium were found with increasing sulfur rates