Inoculação de sementes, fixação biológica de nitrogênio e resposta à adubação nitrogenada em soja na região centro-sul do Paraná

The main agricultural challenge for upcoming decades is to feed the growing world population as sustainable as possible. As soybean [Glycine max (L.) Merril] is the most important agricultural legume around the world, grown worldwide as source of protein and oil, increasing its productivity by reducing possible yield gaps instead of increasing the acreage by opening new arable lands should be the focus of researchers and producers. Therefore, three studies were performed in the Center-south region of Pananá, Southern Brazil, aiming to evaluate soybean response to seed inoculation in areas with a history of this practice; determining the nitrogen (N) derived from the air (Ndfa) performance and its relationship with environmental variables, plant, and BNF traits to find driving variables of the crop yield performance; accessing possible N limitations to soybeans through full-N fertilization; and evaluating the crop yield response to the starter N. Findings of this thesis showed that soybean response to inoculation was inconsistent on a regional-scale, regarding the type of inoculant. The Ndfa averaged 61%, similar to the worldwide average and lower than the previous estimate for Brazil. Mean air temperature, total soil N, available phosphorus and exchangeable calcium were the most significant variables related to Ndfa performance. Nitrogen limitation was higher in low yield environments likely due to issues with N supply (through N2 fixation and/or soil). Furthermore, high seed yield was related to greater values of Ndfa and contents of soil organic matter (SOM). Hence, improving soil fertility to promote crop growth and BNF process and adopting conservation management practices to increase SOM should be the focus of farmers to reduce N limitation and increase soybean seed yield. Research efforts should be applied to quantify rhizobia persistence in the soil and its efficacy at N fixation after continuous cropping without inoculation, as well determining N balance for the region. Furthermore, future studies should be given to find sustainable ways to reduce soybean yield gap by N limitation.O grande desafio da agricultura para as próximas décadas é alimentar a população mundial crescente da maneira mais sustentável possível. A soja [Glycine max (L.) Merril] é a leguminosa mais importante mundialmente em termos agrícolas por ser fonte de proteínas e óleo para a alimentação. Portanto, incrementar sua produtividade por meio da redução de possíveis yield gaps ao invés de abrir novas áreas agricultáveis deveria ser o foco de pesquisadores e produtores. Assim, três estudos foram conduzidos na região Centro-Sul do Paraná, Sul do Brasil, com o objetivo de avaliar a resposta da soja a inoculação de sementes em áreas com histórico desta prática; determinar a contribuição do nitrogênio (N) derivado do ar (Ndfa) e a sua relação com variáveis ambientais, de planta e componentes da fixação biológica de N (FBN) para verificar quais as variáveis determinantes do rendimento da soja; acessar possíveis limitações de N para soja por meio da dose cheia de N (full-N); e avaliar a resposta da soja ao nitrogênio de arranque. Os resultados desta tese mostraram que a resposta da soja à inoculação foi inconsistente em escala regional, independente do tipo de inoculante. A média de Ndfa foi 61%, similar à média mundial e menor do que estimativas prévias para o Brasil. Temperatura média do ar, fósforo disponível e cálcio trocável foram as variáveis mais significativas em relação ao desempenho do Ndfa. A limitação nitrogenada foi mais alta em ambientes de baixo rendimento devido a limitações no suprimento de N (através da FBN e/ou do solo). Além disso, alta produtividade de soja foi relacionada a maiores valores de Ndfa e de matéria orgânica do solo (MOS). Sendo assim, incrementar a fertilidade do solo, a fim de promover o crescimento de plantas e os processos da FBN, e adotar práticas de manejo conservacionistas para aumentar o teor de MOS deveriam ser o foco de produtores para reduzir possíveis limitações de N e incrementar o rendimento da soja. Esforços de pesquisa devem ser aplicados para quantificar a persistência de rizóbios no solo e sua eficácia na fixação de N após o cultivo contínuo sem inoculação, bem como determinar o balanço de N para a região. Ainda, futuros estudos devem ser feitos para encontrar formas sustentáveis de reduzir o déficit de produtividade da soja por limitação de nitrogênio

Acompanhamento das atividades técnicas do sistema plantio direto de hortaliças (SPDH)

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Curso de Agronomia.O estágio de conclusão de curso foi realizado nos municípios da regional da EPAGRI da Grande Florianópolis, onde foram acompanhadas atividades do Sistema Plantio Direto de Hortaliças (SPDH). O SPDH é um sistema construído com base nos princípios da promoção de conforto e saúde de plantas; manutenção dos resíduos vegetais sobre o solo; manejo das plantas espontâneas em consórcio com as hortaliças; conservação e aumento da fertilidade do solo; redução da dependência externa de insumos; redução até eliminação do uso de agrotóxicos e adubos altamente solúveis; racionalização do uso e melhora da qualidade da água; valorização da qualidade de vida dos agricultores e consumidores; construção coletiva do conhecimento embasada nas condições e experiências dos agricultores e organização da agricultura familiar. O objetivo do estágio foi acompanhar e desenvolver atividades de extensão e de pesquisa relacionadas ao projeto Desenvolvimento de Sistema de Plantio Direto Agroecológico como Estratégia de Transição Agroecológica, coordenado pela UFSC em parceria com a EPAGRI. Estão descritos no relatório o manejo da mandioquinha, do chuchu e do brócolis, bem como os experimentos realizados durante o período do estágio

Produtividade e composição do mosto de videiras submetidas à adubação fosfatada no Sul do Brasil

The objective of this work was to evaluate the yield and must composition of 'Cabernet Sauvignon' and 'Chardonnay' grapevines subjected to phosphorus applications to a soil from a high-altitude region of Southern Brazil, during three crop seasons. Experiments 1 and 2 were carried out in 'Cabernet Sauvignon' and 'Chardonnay' commercial vineyards, respectively, in the municipality of Água Doce, located in the Midwestern region of the state of Santa Catarina. The soil from the two vineyards was classified as a Typic Humicryept. The used source of P was triple superphosphate (45% P2O5). From 2011 to 2013, at flowering, a total of 0, 10, 20, 40, and 80 kg ha-1 P2O5 were applied in the crown projection area, to the soil surface, without incorporation, in both vineyards. Soil and leaf P concentration, yield parameters, and must quality were evaluated. The increase in P availability decreased total titratable acidity and tartaric acid in the must of the 'Cabernet Sauvignon' grapevine in the 2013/2014 crop season and increased pH and total soluble solids in the must of the 'Chardonnay' grapevine in the 2011/2012 crop season. Phosphorus application to the soil increases the levels of available phosphorus, but does not result in higher yields for 'Cabernet Sauvignon' and 'Chardonnay' grapevines.O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a composição do mosto de videiras 'Cabernet Sauvignon' e 'Chardonnay' submetidas a aplicações de fósforo em solo de região de altitude no Sul do Brasil, durante três safras. Os experimentos 1 e 2 foram realizados em vinhedos comerciais de 'Cabernet Sauvignon' e de 'Chardonnay', respectivamente, no município de Água Doce, na região Meio-Oeste do estado de Santa Catarina. O solo dos dois vinhedos foi classificado como Cambissolo Húmico. A fonte de P utilizada foi o superfosfato triplo (45% de P2O5). De 2011 a 2013, no florescimento, foram aplicados 0, 10, 20, 40 e 80 kg ha-1 de P2O5 na projeção da copa, na superfície do solo, sem incorporação, em ambos os vinhedos. Avaliaram-se concentração de P no solo e na folha, variáveis de produção e qualidade do mosto. O incremento na disponibilidade de P diminuiu os valores de acidez total titulável e de ácido tartárico no mosto da videira 'Cabernet Sauvignon' na safra de 2013/2014 e aumentou os valores de pH e sólidos solúveis totais no mosto da videira 'Chardonnay' na safra de 2011/2012. A aplicação de fósforo no solo aumenta os níveis de fósforo disponível, mas não resulta em maiores produtividades das videiras 'Cabernet Sauvignon' e 'Chardonnay'

Assessing Nitrogen Limitation in Inoculated Soybean in Southern Brazil

Core Ideas Soybean yield did not respond to low starter fertilizer N rates in soils with high organic matter content. Nitrogen limitation tended to be greater in low compared with medium-high yield levels. Nitrogen limitation is potentially related to lower contribution of N coming from biological nitrogen fixation (BNF) and mineralization. Overcoming potential N limitation in soybean [Glycine max (L.) Merr.] is a critical factor for sustaining plant nutrient demand and improving productivity. Following this rationale, a set of studies were executed in southern Brazil with the goals of quantifying yield response to early season fertilizer N rates (up to 40 kg ha−1), “starter N fertilization,” and to understand if soybean seed yields are limited by N (testing a non-limiting N scenario) when grown in soils with medium to high organic matter content. The main key outcomes of this research were: (i) starter N fertilization did not increase yields compared with non-fertilized soybean, potentially highlighting the absence of an early season N limitation; and (ii) N limitation was observed when soybean yields were compared with non-limiting N scenario and it tended to be greater in low compared with medium-high yield levels, potentially connected with co-limitations on both N sources (N2 fixation and mineralization) to satisfy soybean N demand. Producing soybean in a sustainable manner implies focus on production practices to conserve and, potentially, to increase soil organic matter on a long-term basis. Furthermore, it requires enhancing the biological N2 fixation process for satisfying the large plant N demand for achieving high soybean yields. Future research should be focused on understanding factors governing biological N2 fixation and N mineralization processes in soybean grown in soils with medium-high organic matter content.Fil: Ambrosini, Vítor Gabriel. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; BrasilFil: Vieira Fontoura, Sandra Mara. Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária; BrasilFil: Paulo de Moraes, Renato. Fundação Agrária de Pesquisa Agropecuária; BrasilFil: Carciochi, Walter Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Ciampitti, Ignacio Antonio. Kansas State University; Estados UnidosFil: Bayer, Cimélio. Universidade Federal do Rio Grande do Sul; Brasi

Calagem como forma de redução da toxidez por cobre em aveia preta

Soils which are cultivated with grapevines have high available copper (Cu) content, which can be toxic to cover crops cohabiting vineyards, such as black oats. This study aimed to assess the effect of liming in reducing Cu toxicity in black oats grown in sandy soils. Samples of a Typic Hapludalf were collected at 0-20cm, dried and subjected to the addition of Cu (0 to 50Mg kg-1) and limestone (0, 1.5, and 3.0Mg ha-1). The soil was placed in a rhizobox and black oats were grown for 30 days. We assessed root and shoot dry matter production, copper (Cu), calcium (Ca) and magnesium (Mg) contents in the tissues; Cu content in the root symplast and apoplast, as well as Cu, carbon and pH values in the rhizosphere and bulk soil. Liming reduced Cu toxicity in black oats. Cu was preferentially accumulated in the roots, mostly in the apoplast, which may be the result of a plant tolerance mechanism to prevent the transport of Cu to the shoots. Key words: heavy metal, phytotoxicity, limestone, rhizosphere.Solos cultivados com videiras possuem alto teor de cobre (Cu) disponível, que pode ser tóxico às plantas de cobertura do solo que coabitam vinhedos, como a aveia preta. O estudo objetivou avaliar o efeito da calagem na redução da toxidez por Cu em plantas de aveia preta cultivadas em solo arenoso. Amostras de um Argissolo Vermelho foram coletadas na camada de 0-20cm, secas e submetidas à adição de duas doses de Cu (0 e 50Mg kg-1) e três de calcário (0, 1,5 e 3,0Mg ha-1). O solo foi acondicionado em rhizobox e submetido ao cultivo de aveia preta durante 30 dias. Avaliaram-se a produção de matéria seca das raízes e da parte aérea, o teor de cobre (Cu), cálcio (Ca) e magnésio (Mg) nos tecidos; o teor de Cu no simplasto e apoplasto das raízes, e os teores de Cu, de carbono e valores de pH no solo rizosférico e não rizosférico. A aplicação de calcário reduziu a toxidez por Cu na aveia preta. O Cu foi preferencialmente acumulado nas raízes, especialmente no apoplasto, o que pode ser resultado de mecanismo de tolerância das plantas para evitar o transporte de parte do elemento para a parte aérea

Phosphorus fractions in apple orchards in southern Brazil

Phosphorus (P) applications at dosages higher than the necessary may cause P buildup in the soil labile fractions and, consequently, pollution of water sources. This study aimed to assess accumulation of P fractions as well as the parameters of adsorption isotherms in soil profiles having a history of application of phosphate fertilizers and cultivated with apple trees. Soil samples were collected from an area with no history of cultivation and 2 apple orchards cultivated for 8 (P8) and 18 (P18) years, in the city of Urubici, Santa Catarina, southern Brazil. Soil samples were air dried, sieved in a 2-mm mesh, and subjected to chemical analyses (P adsorption) besides P chemical fractionation. Applications of phosphate fertilizers to the orchards, particularly P18, increased the inorganic and organic concentrations of P in all fractions. The distribution of P in organic and inorganic forms in the planted soils was similar to the distribution observed for the native vegetation soil. The highest inorganic labile P fraction, the lowest maximum P adsorption capacity, and the highest equilibrium concentration values at P18 are indicators of a higher environmental pollution risk of the orchards soils compared to the native soil

Produtividade de uvas e composição do mosto de videiras ‘Cabernet Sauvignon’ fertilizadas com composto orgânico e ureia

Urea and organic compost are applied as a nitrogen (N) source in vineyards. The aim of this study was to evaluate the yield, total N content in the leaves and the must composition in grapevines with the application of organic compost and urea. ‘Cabernet Sauvignon’ grapevines, in the 2008/2009 and 2009/2010 crop seasons were subjected to the application of 40 kg N ha-1 in the form of organic compost and urea; but there were also unfertilized grapevines. In both crop seasons, leaves were collected at the stages of full flowering and at the change in color of the berries, and the total N content were analyzed; grape yield was evaluated and enological attributes were determined in the must. The application of organic compost and urea did not affect the N content in the leaf nor the grape yield in the second crop season evaluated. However, in the first crop season, grape yield was greater in the grapevines with application of organic compost to the soil. The addition of N sources did not affect the total nutrient content in the must but, in the second crop season, the grape must from the grapevines with the addition of organic compost had a lower soluble solids concentration and a higher total acidity value, as well as tartaric and malic acid values.A ureia e o composto orgânico são aplicados em vinhedos como fonte de nitrogênio (N). O estudo objetivou avaliar a produtividade, o teor de N total em folhas e a composição do mosto em videiras submetidas à aplicação de composto orgânico e ureia. Videiras ‘Cabernet Sauvignon’ nas safras de 2008/2009 e 2009/2010 foram submetidas à aplicação de 40 kg de N ha-1 na forma de composto orgânico e ureia, mas videiras também não foram adubadas. Nas duas safras foram coletadas folhas no florescimento e na mudança da cor das bagas, preparadas e submetidas à análise de N total. A produção de uva foi avaliada e atributos enológicos foram determinados no mosto. A aplicação de composto orgânico e ureia não afetou o teor de N total nas folhas e a produção de uva na segunda safra avaliada. Mas, na primeira safra, a produção de uva foi maior nas videiras submetidas à aplicação com composto orgânico no solo. A adição de fontes de N não afetou o conteúdo de nutrientes no mosto mas, na segunda safra, o mosto da uva derivado das plantas com a adição de composto orgânico apresentou baixo teor de sólidos solúveis totais, maior valor de acidez, ácido tartárico e ácido málico