Precrops and N-fertilizer impacts on soybean performance in tropical regions of Brazil
Resumo
Precrops have different growth patterns, nitrogen (N) requirements, and production of residues varying in amounts and quality that may affect the N-clycling and the soybean (Glycine max L. Merrill) cropped in succession. This study aimed to evaluate the effect of precrops and N fertilization on soybean performance. An experiment was conducted in Londrina, Paraná State, Brazil, with six precrops treatments: fallow, ruzigrass (Urochloa ruziziensis), showy rattlebox (Crotalaria spectabilis), corn (Zea mays) without or with 80 kg ha−1 of N at topdressing as urea, and wheat (Triticum aestivum). Subplots consisted of two levels of N fertilization at soybean sowing: 0 and 30 kg ha−1 of N as ammonium nitrate at sowing. Urochloa ruziziensis as precrops increased the soybean yield (5,171 kg ha-1) when compared with corn (4,346 kg ha-1) and fallow (4,467 kg ha-1). In 2016/17, N fertilization of soybean with 30 kg ha−1 of N at sowing, although increasing the initial plant growth (745 kg ha-1 with vs. 662 kg ha-1 without), impairs nodulation (100 mg pl-1 with vs. 130 g pl-1 without) and does not increase grain yield. Oil and protein concentrations in soybean grains are not influenced by precrops and N fertilization at sowing. We found that the use Urochloa ruziziensis as cover crop in soybean precrops is a good recommendation option in tropical regions of Brazil, because increasing the yield of soybean grown in succession. N fertilization at in soybean sowing it should not be recommended even in the presence of a large amount of straw.
Downloads
Referências
References
APHA, AWWA, & WEF. (2006). Standard methods for the examination of water and wastewater (21st ed.). Washington, DC: American Public Health Association.
Balbinot Jr., A. A., Franchini, J. C., Debiasi, H., & Yokoyama, A. H. (2017). Contribution of roots and shoots of Brachiaria species to soybean performance in succession. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 52(8), 592-598. DOI: https://doi.org/10.1590/s0100-204x2017000800004
Balbinot Jr., A. A., Moraes, A., Pelissari, A., Dieckow, J., & Veiga, M. (2008). Formas de uso do solo no inverno e sua relação com a infestação de plantas daninhas em milho (Zea mays) cultivado em sucessão. Planta Daninha, 26(3), 569-576. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-83582008000300012
Balbinot Jr., A. A., Santos, J. C. F. D., Debiasi, H., Coelho, A. E., Sapucay, M. J. L. D. C., Bratti, F., & Locatelli, J. L. (2020). Performance of soybean grown in succession to black oat and wheat. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 55, 1-9. DOI: https://doi.org/10.1590/S1678-3921.pab2020.v55.01654
Balbinot Jr., A. A., Veiga, M. D., Moraes, A. D., Pelissari, A., Mafra, A. L., & Picolla, C. D. (2011). Winter pasture and cover crops and their effects on soil and summer grain crops. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46(10), 1357-1363. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2011001000032
Basche, A. D., Kaspar, T. C., Archontoulis, S. V., Jaynes, D. B., Sauer, T. J., Parkin, T. B., & Miguez, F. E. (2016). Soil water improvements with the long-term use of a winter rye cover crop. Agricultural Water Management, 172, 40-50. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agwat.2016.04.006
Blanco‐Canqui, H., & Jasa, P. J. (2019). Do grass and legume cover crops improve soil properties in the long term?. Soil Science Society of America Journal, 83(4), 1181-1187. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj2019.02.0055
Carvalho, W. P., Carvalho, G. J., Neto, D. O. A., & Teixeira, L. G. V. (2013). Desempenho agronômico de plantas de cobertura usadas na proteção do solo no período de pousio. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48(2), 157-166. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2013000200005
Cerezini, P., Fagotti, D. S. L., Pipolo, A. E., Hungria, M., & Nogueira, M. A. (2017). Water restriction and physiological traits in soybean genotypes contrasting for nitrogen fixation drought tolerance. Scientia Agricola, 74(2), 110-117. DOI: https://doi.org/10.1590/1678-992x-2016-0462
CONAB. (2019a). Portal de informações: Importação/Exportação por País. Brasília, DF: CONAB. Retrieved on Feb. 11, 2019 from https://portaldeinformacoes.conab.gov.br/index.php/comercio-exterior-por-pais
CONAB. (2019b). Série Histórica da Área Plantada, produtividade e Produção: Milho 2ª Safra. Brasília, DF: CONAB. Retrieved on Feb. 11, 2019 from https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/serie-historica-das-safras
CONAB. (2020). Série Histórica da Área Plantada, produtividade e Produção: Soja. Brasília, DF: CONAB. Retrieved on Apr., 27, 2020 from https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/serie-historica-das-safras
Crusciol, C. A., Nascente, A. S., Borghi, E., Soratto, R. P., & Martins, P. O. (2015). Improving soil fertility and crop yield in a tropical region with palisadegrass cover crops. Agronomy Journal, 107(6), 2271-2280. DOI: https://doi.org/10.2134/agronj14.0603
De Moraes, M. T., Debiasi, H., Carlesso, R., Franchini, J. C., Silva, V. R., & da Luz, F. B. (2016). Soil physical quality on tillage and cropping systems after two decades in the subtropical region of Brazil. Soil and Tillage Research, 155, 351-362. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2015.07.015
Denardin, J. E., Kochhann, R. A., Faganello, A., & Cogo, N. P. (2014). Agricultura conservacionista no Brasil: uma análise do conceito a adoção. In L. F. C. Leite, G. A. Maciel, & A. S. F. Araújo (Eds.), Agricultura conservacionista no Brasil (p. 23-41). Brasília, DF: Embrapa.
De Sousa, D. C., Medeiros, J. C., Lacerda, J. J. J., Rosa, J. D., Boechat, C. L., De Sousa, M. N. G., ... Mafra, Á. L. (2019). Dry mass accumulation, nutrients and decomposition of cover plants. Journal of Agricultural Science, 11(5), 152-160. DOI: https://doi.org/10.5539/jas.v11n5p152
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária [Embrapa]. (2013). Tecnologias de produção de soja - Região Central do Brasil 2014 (Sistemas de Produção, 16). Londrina, PR: Embrapa Soja.
Franchini, J. C., Debiasi, H., Balbinot Jr., A. A., Tonon, B. C., Farias, J. R. B., Oliveira, M. C. N., & Torres, E. (2012). Evolution of crop yields in different tillage and cropping systems over two decades in southern Brazil. Field Crops Research, 137, 178-185. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2012.09.003
Franchini, J. C., Balbinot Jr., A. A., Debiasi, H., & Conte, O. (2015a). Desempenho da soja em consequência de manejo de pastagem, época de dessecação e adubação nitrogenada. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50(12), 1131-1138. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2015001200002
Franchini, J. C., Balbinot Jr., A. A., Debiasi, H., & Conte, O. (2015b). Crescimento da soja influenciado pela adubação nitrogenada na cultura, pressão de pastejo e épocas de dessecação de Urochloa ruziziensis. Revista Agroambiente On-line, 9(2), 129-135. DOI: https://doi.org/10.18227/1982-8470ragro.v9i2.2611
Heil, C. (2010). Rapid, multi-component analysis of soybeans by FT-NIR Spectroscopy. Madison, US: Thermo Fisher Scientific.
Hungria, M., & Araujo, R. S. (1994). Manual de métodos empregados em estudos de microbiologia agrícola. Brasília, DF: Embrapa-Serviço de Produção e Informação.
Hungria, M., Franchini, J. C., Campo, R. J., Crispino, C. C., Moraes, J. Z., Sibaldelli, R. N. R., ... Arihara, J. (2006). Nitrogen nutrition of soybean in Brazil: contributions of biological N2 fixation and N fertilizer to grain yield. Canadian Journal of Plant Science, 86(4), 927-939. DOI: https://doi.org/10.4141/P05-098.
Hungria, M., & Mendes, I. C. (2015). Nitrogen fixation with soybean: the perfect symbiosis? In F. De Bruijn (Ed.), Biological nitrogen fixation (p. 1009-1024). Hoboken, NJ: Wiley-Blackwell. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119053095.ch99
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística [IBGE]. (2019). Levantamento sistemático da produção agrícola. Brasília, DF: IBGE. Retrieved on Feb. 10, 2019 from https://www.sidra.ibge.gov.br/tabela/1618
Kaschuk, G., Nogueira, M. A., Luca, M. J., & Hungria, M. (2016). Response of determinate and indeterminate soybean cultivars to basal and topdressing N fertilization compared to sole inoculation with Bradyrhizobium. Field Crops Research, 195, 21-27. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2016.05.010
Kang, B. K., Kim, H. T., Choi, M. S., Koo, S. C., Seo, J. H., Kim, H. S., … Lee, J. D. (2017). Genetic and environmental variation of first pod height in soybean [Glycine max (L.) Merr.]. Plant Breeding and Biotechnology, 5(1), 36-44. DOI: https://doi.org/10.9787/PBB.2017.5.1.36
Kim, N., Zabaloy, M. C., Guan, K., & Villamil, M. B. (2020). Do cover crops benefit soil microbiome? A meta-analysis of current research. Soil Biology and Biochemistry, 142, 1-14. DOI: https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2019.107701
Loss, A., Pereira, M. G., Giácomo, S. G., Perin, A., & Anjos, L. H. C. (2011). Agregação, carbono e nitrogênio em agregados do solo sob plantio direto com integração lavoura pecuária. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46(10), 1269-1276. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2011001000022
Moro, E., Crusciol, C. A. C., Nascente, A. S., & Cantarella, H. (2013). Teor de nitrogênio inorgânico no solo em função de plantas de cobertura, fontes de nitrogênio e inibidor de nitrificação. Pesquisa Agropecuária Tropical, 43(4), 424-435. DOI: https://doi.org/10.1590/S1983-40632013000400003
Mourtzinis, S., Kaur, G., Orlowski, J. M., Shapiro, C. A., Lee, C. D., Wortmann, C., ... Ross, W. J. (2018). Soybean response to nitrogen application across the United States: A synthesis-analysis. Field Crops Research, 215, 74-82. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.09.035
Mugendi, E., Gitonga, N., Cheruiyot, R., & Maingi, J. (2010). Biological nitrogen fixation by promiscuous soybean (Glycine max L. Merril) in the central highlands of Kenya: response to inorganic fertilizer soil amendments. World Journal of Agricultural Sciences, 6(4), 381-387.
Nishida, H., & Suzaki, T. (2018). Nitrate-mediated control of root nodule symbiosis. Current Opinion in Plant Biology, 44, 129-136. DOI: https://doi.org/10.1016/j.pbi.2018.04.006
Nogueira, M. A., Telles, T. S., Fagotti, D. S. L., Brito, O. R., Prete, C. E. C., & Guimarães, M. F. (2014). Indicators of soil quality in the implantation of no-till system with winter crops. Revista Ciência Agronômica, 45(5), 990-998. DOI: https://doi.org/10.1590/S1806-66902014000500014
Pavinato, O. S., Ceretta, C. A., Girotto, E., & Moreira, I. C. L. (2008). Nitrogênio e potássio em milho irrigado: análise técnica e econômica da fertilização. Ciência Rural, 38(2), 358-364. DOI: https://doi.org/10.1590/S0103-84782008000200010
Santos, C. A., Panchoni, L. C., Bini, D., Kuwano, B. H., Carmo, K. B., Silva, S. M. C. P., ... Nogueira, M. A. (2013). Land application of municipal landfill leachate: Fate of ions and ammonia volatilization. Journal of Environmental Quality, 42, 523-531. DOI: https://doi.org/10.2134/jeq2012.0170
Saturno, D. F., Cerezini, P., Moreira, P. D. S., Oliveira, A. B. D., Oliveira, M. C. N. D., Hungria, M., & Nogueira, M. A. (2017). Mineral nitrogen impairs the biological nitrogen fixation in soybean of determinate and indeterminate growth types. Journal of Plant Nutrition, 40(12), 1690-1701. DOI: https://doi.org/10.1080/01904167.2017.1310890
Searle, P. L. (1984). The Berthelot or indophenol reaction and its use in the analytical chemistry of nitrogen. A review. Analyst, 109(5), 549-568. DOI: https://doi.org/10.1039/AN9840900549
Silva, A. F., Carvalho, M. A. C., Schoninger, E. L., Monteiro, S., Caione, G., & Santos, P.A. (2011). Doses de inoculante e nitrogênio na semeadura da soja em área de primeiro cultivo. Bioscience Journal, 27(3), 404-412. DOI: https://doi.org/200.19.146.79/index.php/biosciencejournal/article/view/8067
Smith, R. G., Gross, K. L., & Robertson, G. P. (2008). Effects of crop diversity on agroecosystem function: crop yield response. Ecosystems, 11(3), 355-366. DOI: https://doi.org/10.1007/s10021-008-9124-5
Tanaka, K. S., Crusciol, C. A. C., Soratto, R. P., Momesso, L., Costa, C. H. M., Franzluebbers, A. J., ... Calonego, J. C. (2019). Nutrients released by Urochloa cover crops prior to soybean. Nutrient Cycling in Agroecosystems, 113(3), 267-281. DOI: https://doi.org/10.1007/s10705-019-09980-5
Vogels, G. D., & Drift, C. V. D. (1970). Differential analyses of glyoxylate derivatives. Analytical Biochemistry, 33(1), 143-157. DOI: https://doi.org/10.1016/0003-2697(70)90448-3
Werner, F., Balbinot Jr., A. A., Ferreira, A. S., Debiasi, H., & Franchini, J. C. (2016). Soybean growth affected by seeding rate and mineral nitrogen. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 20(8), 734-738. DOI: https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v20n8p734-738
Zilli, J. E., Campo, R. J., & Hungria, M. (2010). Eficácia da inoculação de Bradyrhizobium em pré-semeadura da soja. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 45(3), 335-338. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-204X2010000300015
DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E DIREITOS AUTORAIS
Declaro que o presente artigo é original, não tendo sido submetido à publicação em qualquer outro periódico nacional ou internacional, quer seja em parte ou em sua totalidade.
Os direitos autorais pertencem exclusivamente aos autores. Os direitos de licenciamento utilizados pelo periódico é a licença Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0): são permitidos o compartilhamento (cópia e distribuição do material em qualqer meio ou formato) e adaptação (remix, transformação e criação de material a partir do conteúdo assim licenciado para quaisquer fins, inclusive comerciais.
Recomenda-se a leitura desse link para maiores informações sobre o tema: fornecimento de créditos e referências de forma correta, entre outros detalhes cruciais para uso adequado do material licenciado.
