RESUMEN

A group of Gram-negative plant-associated diazotrophic bacteria belonging to the genus Nitrospirillum was investigated, including both previously characterized and newly isolated strains from diverse regions and biomes, predominantly in Brazil. Phylogenetic analysis of 16S rRNA and recA genes revealed the formation of a distinct clade consisting of thirteen strains, separate from the formally recognized species N. amazonense (the closest species) and N. iridis. Comprehensive taxonomic analyses using the whole genomes of four strains (BR 11140T = AM 18T = Y-2T = DSM 2788T = ATCC 35120T, BR 11142T = AM 14T = Y-1T = DSM 2787T = ATCC 35119T, BR 11145 = CBAmC, and BR 12005) supported the division of these strains into two species: N. amazonense (BR 11142 T and BR 12005) and a newly proposed species (BR 11140 T and BR 11145), distinct from N. iridis. The phylogenomic analysis further confirmed the presence of the new Nitrospirillum species. Additionally, MALDI-TOF MS analysis of whole-cell mass spectra provided further evidence for the differentiation of the proposed Nitrospirillum species, separate from N. amazonense. Analysis of chemotaxonomy markers (i.e., genes involved in fatty acid synthesis, metabolism and elongation, phospholipid synthesis, and quinone synthesis) revealed that the new species highlights high similarity and evolutionary convergence with other Nitrospirillum species. This new species exhibited nitrogen fixation ability in vitro, it has similar NifHDK protein phylogeny position with the closest species, lacked denitrification capability, but possessed the nosZ gene, enabling N2O reduction, distinguishing it from the closest species. Despite being isolated from diverse geographic regions, soil types, and ecological niches, no significant phenotypic or physiological differences were observed between the proposed new species and N. amazonense. Based on these findings, a new species, Nitrospirillum viridazoti sp. nov., was classified, with the strain BR 11140T (DSM 2788T, ATCC 35120T) designated as the type strain.

Asunto(s)

Nitrógeno , Poaceae , Filogenia , ARN Ribosómico 16S/genética , Espectrometría de Masa por Láser de Matriz Asistida de Ionización Desorción

RESUMEN

Brazil's major beef production occurs in the Cerrado, predominantly as extensive pastures that covers ∼50 Mha of the biome, of which approximately 2/3 show signs of degradation. Pasture recovery is now a key environmental policy, as it improves land use efficiency and soil carbon sequestration. However, as intensification leads to higher cattle stocking rates and external inputs (fertilizers, liming, etc.), the impact of improved pastures on greenhouse gas mitigation is still debatable. This study focused on the Cerrado biome and aimed to (i) quantify soil carbon stock changes under different scenarios of management and recovery of degraded pastures. In addition, (ii) the potential for capturing carbon in the soil to mitigate emissions of greenhouse gases (GHG) by the intensification of pastures was evaluated. Soil C stock changes (0-20 cm) were assessed using the Century model version 4.5, which had been previously validated for the region. Model parameters were adjusted for three pastures classes (degraded, intermediately degraded, and not degraded) within a time-series (1985-2020) of land use maps for the Cerrado, serving as baselines. Scenarios of pasture intensification were modeled against these baselines, and an analysis was carried out on the estimated changes in soil C stock and greenhouse gas balance. Before the intensification scenario (year 2020), the total carbon stock was estimated to be ∼1830 Mt for the whole pasture area, whose spatial distribution corresponded to edaphoclimatic contrasts and pasture conditions. The highest soil organic carbon stocks were observed in the non-degraded pastures. With the increase in carrying capacity, beef production is estimated to potentially increase by 1/3 due to the recovery of degraded areas through intensive management. This increase would be sufficient to meet the projected ∼12% increase in Brazil's livestock production by the end of the decade if all pasture areas are restored, which is much possibly an unrealistic scenario as not all degraded areas are suitable for crops or can successfully improve pasture yield. In addition, the increase in soil C stocks was only sufficient to compensate for 27% and 42% of the GHG emissions resulting from intensification in areas with intermediate and severe degradation, respectively. Therefore, to strike a balance between economic considerations and environmental impact, additional strategies are needed to reduce GHG emissions and/or enhance C sinks, such as increasing tree density on farms. From this perspective, implementing livestock intensification at the landscape scale can promote C stocks and the diversity of ecosystem services, opening the possibility of ecosystem restoration.

Asunto(s)

Ecosistema , Gases de Efecto Invernadero , Animales , Bovinos , Suelo , Gases de Efecto Invernadero/análisis , Brasil , Ganado , Pradera , Carbono/análisis , Agricultura

RESUMEN

This study was performed to investigate the nitrogen (N) and carbohydrate digestive traits of grazing heifers. The experiment was carried out at the Federal University of Lavras. The treatments were a Marandu palisadegrass (Urochloa brizantha [Syn, Brachiaria brizantha] Stapf. A. Rich. cv. Marandu) monoculture fertilised with 150 kg N/[ha ∙ year] (FP) or Marandu palisadegrass mixed pasture with forage peanut (MP). The pastures were grazed by six rumen-cannulated zebu heifers. A double cross-over design was used in four periods. Nutritive value, intake and apparent digestibility of forage, ruminal traits and kinetics and N balance were evaluated. Apparent total-tract digestibility of dry matter (DM) and neutral detergent fibre (NDF) were greater for FP than for MP. There was no effect in apparent total-tract digestibility of N. The estimated intestinal digestibility of nutrients was greater on MP than FP. Even though N intake and faecal N output were greater on MP than FP, there was no effect in urine N output. The N balance tended to be greater on MP than FP. The forage peanut, which contains condensed tannins, decreased ruminal fibre degradation, apparent digestibility and ruminal protein degradation, increased N flow from the rumen. Inclusion of forage peanut in the mixed pasture decreased the ruminal fibre degradability but increased N retention by the animals.

Asunto(s)

Alimentación Animal , Fenómenos Fisiológicos Nutricionales de los Animales , Dieta , Digestión , Rumen , Animales , Bovinos/fisiología , Digestión/fisiología , Alimentación Animal/análisis , Femenino , Dieta/veterinaria , Rumen/fisiología , Rumen/metabolismo , Nitrógeno/metabolismo , Proteínas en la Dieta/metabolismo , Estudios Cruzados , Fertilizantes/análisis , Valor Nutritivo , Arachis/química , Carbohidratos de la Dieta/análisis , Carbohidratos de la Dieta/administración & dosificación , Carbohidratos de la Dieta/metabolismo , Brachiaria/química , Brachiaria/fisiología , Poaceae/química

RESUMEN

Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding reduction in production costs and environmental pollution and even to increase production in a sustainable way. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency in maize in different regions of Brazil. For this purpose, 32 areas of maize crop distributed across the major producing states and regions were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/ or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every megajoule (MJ) of energy consumed in the production of second-crop maize and first-crop maize seasons, 9.9 and 8.7 MJ respectively of renewable energy were produced in the form of grain. In both maize cropping seasons, most of the energy use was attributed to fertilizers, herbicides and fuel. To be representative the evaluation of energy efficiency of the maize crop should be performed in different Brazilian cultivation regions, as it will represent different edaphoclimatic and management conditions spread over the national territory within an agricultural year(AU)

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A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção, poluição do ambiente e até mesmo aumento de produção de forma sustentável. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura do milho em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 32 áreas de milho distribuídas pelos principais estados das regiões produtoras desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção de milho safrinha e safra, produziu-se respectivamente 9,9 e 8,7 MJ de energia renovável, na forma de grãos desta cultura. Os principais gastos energéticos foram com fertilizantes, herbicidas e combustível. A avaliação da eficiência energética na cultura do milho para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões brasileiras de cultivo, pois assim representará diferentes condições edafoclimáticas e de manejo espalhadas pelo território nacional dentro de um ano agrícola.(AU)

Asunto(s)

Productos Agrícolas , Zea mays , Consumo de Energía , Poder Calorífico

RESUMEN

Agriculture, forestry and other land uses are currently the second highest source of anthropogenic greenhouse gases (GHGs) emissions. In soil, these gases derive from microbial activity, during carbon (C) and nitrogen (N) cycling. To investigate how Eucalyptus land use and growth period impact the microbial community, GHG fluxes and inorganic N levels, and if there is a link among these variables, we monitored three adjacent areas for 9 months: a recently planted Eucalyptus area, fully developed Eucalyptus forest (final of rotation) and native forest. We assessed the microbial community using 16S rRNA gene sequencing and qPCR of key genes involved in C and N cycles. No considerable differences in GHG flux were evident among the areas, but logging considerably increased inorganic N levels. Eucalyptus areas displayed richer and more diverse communities, with selection for specific groups. Land use influenced communities more extensively than the time of sampling or growth phase, although all were significant modulators. Several microbial groups and genes shifted temporally, and inorganic N levels shaped several of these changes. No correlations among microbial groups or genes and GHG were found, suggesting no link among these variables in this short-rotation Eucalyptus study.

Asunto(s)

Eucalyptus/fisiología , Células Procariotas/fisiología , Suelo/química , Agricultura/métodos , Carbono/química , Carbono/metabolismo , Dióxido de Carbono/química , Dióxido de Carbono/metabolismo , Monitoreo del Ambiente/métodos , Eucalyptus/genética , Eucalyptus/metabolismo , Agricultura Forestal/métodos , Bosques , Gases de Efecto Invernadero/química , Gases de Efecto Invernadero/metabolismo , Nitrógeno/química , Nitrógeno/metabolismo , Óxido Nitroso/química , Óxido Nitroso/metabolismo , Células Procariotas/metabolismo , ARN Ribosómico 16S/genética , Rotación

RESUMEN

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.

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O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.

Asunto(s)

Dióxido de Carbono/efectos adversos , Efecto Invernadero , Metano/efectos adversos , Oryza , Fugas de Gases/efectos adversos , Óxido Nitroso/efectos adversos

RESUMEN

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.(AU)

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O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.(AU)

Asunto(s)

Oryza , Fugas de Gases/efectos adversos , Dióxido de Carbono/efectos adversos , Metano/efectos adversos , Óxido Nitroso/efectos adversos , Efecto Invernadero

RESUMEN

The soybean crop in Brazil has been growing in area and productivity in recent years and the analysis of its energy efficiency is very important to guarantee the sustainability of the production system. Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding the reduction in production costs and negative environmental impacts. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency of soybean in different regions of Brazil. For this purpose, 29 areas of soybean across the major producing states were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every MJ of energy consumed in the production of soybean crop, 6.1; 6.7; 7.1 and 7.2 MJ of energy were produced in the form of grain, respectively in the areas assessed in the Midwest, northeast, southeast and south regions of Brazil. Generally, the main energy expenditure on soybean cultivation in different regions of Brazil was with fertilizers, seeds and herbicides. The adverse weather conditions of the year / harvest evaluated in the south-central region of Brazil resulted in low soybean yields and consequently resulted in lower energy efficiency in these regions. The evaluation of energy efficiency in soybean crops to be representative must be carried out in different regions and edaphoclimatic conditions.

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A cultura da soja no Brasil vem crescendo em área e produtividade nos últimos anos e, com isso, a análise de sua eficiência energética é muito importante para garantir a sustentabilidade do sistema produtivo. A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura da soja em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 29 áreas de soja distribuídas pelos principais estados produtores desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada MJ de energia consumida na produção da soja, 6,1; 6,7; 7,1 e 7,2 MJ de energia foram produzidos na forma de grãos de soja, respectivamente nas áreas avaliadas nas regiões Centro-Oeste, Nordeste, Sudeste e Sul do Brasil. Em uma média geral, os principais gastos energéticos no cultivo de soja em diferentes regiões do Brasil foram com fertilizantes, sementes e herbicidas. As condições climáticas adversas do ano/safra avaliado na região centro-sul do Brasil resultaram em baixas produtividades de soja e, consequentemente, interferiram na menor eficiência energética nessas regiões. A avaliação da eficiência energética na lavoura de soja para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões e condições edafoclimáticas.

Asunto(s)

Consumo de Energía/economía , Glycine max

RESUMEN

The soybean crop in Brazil has been growing in area and productivity in recent years and the analysis of its energy efficiency is very important to guarantee the sustainability of the production system. Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding the reduction in production costs and negative environmental impacts. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency of soybean in different regions of Brazil. For this purpose, 29 areas of soybean across the major producing states were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every MJ of energy consumed in the production of soybean crop, 6.1; 6.7; 7.1 and 7.2 MJ of energy were produced in the form of grain, respectively in the areas assessed in the Midwest, northeast, southeast and south regions of Brazil. Generally, the main energy expenditure on soybean cultivation in different regions of Brazil was with fertilizers, seeds and herbicides. The adverse weather conditions of the year / harvest evaluated in the south-central region of Brazil resulted in low soybean yields and consequently resulted in lower energy efficiency in these regions. The evaluation of energy efficiency in soybean crops to be representative must be carried out in different regions and edaphoclimatic conditions.(AU)

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A cultura da soja no Brasil vem crescendo em área e produtividade nos últimos anos e, com isso, a análise de sua eficiência energética é muito importante para garantir a sustentabilidade do sistema produtivo. A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura da soja em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 29 áreas de soja distribuídas pelos principais estados produtores desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada MJ de energia consumida na produção da soja, 6,1; 6,7; 7,1 e 7,2 MJ de energia foram produzidos na forma de grãos de soja, respectivamente nas áreas avaliadas nas regiões Centro-Oeste, Nordeste, Sudeste e Sul do Brasil. Em uma média geral, os principais gastos energéticos no cultivo de soja em diferentes regiões do Brasil foram com fertilizantes, sementes e herbicidas. As condições climáticas adversas do ano/safra avaliado na região centro-sul do Brasil resultaram em baixas produtividades de soja e, consequentemente, interferiram na menor eficiência energética nessas regiões. A avaliação da eficiência energética na lavoura de soja para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões e condições edafoclimáticas.(AU)

Asunto(s)

Glycine max , Consumo de Energía/economía

RESUMEN

The objectives of this study were to determine the rates of plant litter deposition and decomposition in Marandu pastures (Urochloa brizantha cv. Marandu) under a) three forms of nitrogen (N) supply, b) at different stages of rotational grazing and c) to compare the single-exponential decay constant (‘k) derived from litterbags with values derived from estimates of deposited and existing litter (DEL technique). The three N supply treatments were: without or with N fertilization (zero or 150 kg N ha-1 yr-1) or with the legume Desmodium ovalifolium. There were no significant differences (p<0.05) between existing litter and rates of litter deposition and decomposition between the three N supply treatments. The litter decomposition rate was estimated using the DEL technique for the 7-day grazing periods and two subsequent 14-day periods in each 35-day grazing cycle. The litter decomposition rate was (P<0.05) higher for the second rest period (days 21 to 35) at 0.089 g g-1 day-1, than for the grazing period (0.038 g g-1 day-1) and for the first rest period (0.040 g g-1 day-1). The mean half-life of the litter was 12 days using the DEL technique while the estimate from the litterbags was 136 days. Results showed that estimates provided by litterbags severely underestimate the decomposition in relation to the DEL technique and predict a long-term accumulation of litter which is not observed.(AU)

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Os objetivos deste estudo foram determinar taxas de deposição e decomposição de serapilheira em pastagens de Marandu (Urochloa brizantha cv. Marandu) sob a) três formas de suprimento de nitrogênio (N), b) em diferentes estágios de pastejo rotativo e c) comparar a constante de decomposição (‘k) derivada de “litterbags” com os valores derivados das estimativas de serapilheira existente e depositada (técnica SED). Os três tratamentos de suprimento de N foram: sem ou com adubação nitrogenada (zero ou 150 kg N ha-1 ano-1) ou com a leguminosa Desmodium ovalifolium. Não houve diferenças significativas (p<0,05) entre a serapilheira existente e as taxas de deposição e decomposição da serapilheira entre os três tratamentos de N. A taxa de decomposição da serapilheira foi estimada usando a técnica SED para os 7 dias de pastejo e dois períodos subsequentes de 14 dias em cada ciclo de 35 dias. A taxa de decomposição da serapilheira foi (p<0,05) maior no segundo período de descanso (dias 21 a 35) em 0,089 g g-1 dia-1, do que no período de pastejo (0,038 g g-1 dia-1) e no primeiro período de repouso (0,040 g g-1 dia-1). A meia-vida média da serapilheira foi de 12 dias pela técnica SED, enquanto a estimativa dos “litterbags” foi de 136 dias. Os resultados mostram que as estimativas fornecidas pelos “litterbags” subestimam severamente a decomposição em relação à técnica SED, e preveem um acúmulo de serapilheira a longo prazo que não é observado.(AU)

Asunto(s)

Pastizales/análisis , Pastizales/métodos , Fenómenos Químicos

RESUMEN

To quantify the BNF contribution to legumes using the 15N natural abundance technique, it is important to know the abundance of 15N of the plants grown entirely dependent on BNF (value ‘B). The aim of the study was to determine the 15N natural abundance of N2 fixed by different Bradyrhizobium strains in symbiosis with one soybean cultivar. Treatments consisted of soybean plants cultivated with and without inoculation with ten Bradyrhizobium strains, in five replicates planted in Leonard jars in a sand/vermiculite mixture. Plants were harvested after 46 days. The ‘B values of the aerial tissue (‘Bs) ranged from -2.6 to -3.9 ‰. There was a tendency for the ‘Bs values of plants inoculated with strains of B. elkanii to be more negative than plants inoculated with other strains. All ‘B values of the whole plant were less than 1 unit of δ15N (‰) different from zero, suggesting that the symbioses have little tendency to show significant isotopic fractionation during N2 fixation, but there is considerable depletion in 15N of the N translocated to the shoot tissue.(AU)

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Para quantificar a FBN em leguminosas, através da técnica de abundância natural de 15N, é importante conhecer a abundância de 15N da planta leguminosa crescida inteiramente dependente da FBN (valor ‘B). O objetivo deste estudo foi determinar a abundância natural de 15N do N2 fixado por diferentes estirpes de Bradyrhizobium em simbiose com uma cultivar de soja. Os tratamentos consistiram de plantas cultivadas sem e com inoculação com dez estirpes de Bradyrhizobium, em cinco repetições. Foram utilizados vasos de Leonard, substrato de areia e vermiculita. As plantas foram colhidas após 46 dias. Os valores de ‘B parte aérea (‘Bpa) variaram entre -2.6 to -3.9 ‰. Houve tendência para a abundância de 15N dos valores de ‘Bpa das plantas inoculadas com estirpes de B. elkanii a serem mais negativos que as plantas inoculadas com as outras estirpes. Todos os valores de ‘B da planta inteira foram menos de 1 unidade de δ 15N (‰) diferente de zero, sugerindo que as simbioses têm pouca tendência de mostrar fracionamento isotópico significativo, mas houve considerável empobrecimento do isótopo 15N no N translocado a parte aérea.(AU)

Asunto(s)

Bradyrhizobium , Glycine max , Fijación del Nitrógeno , Isótopos de Nitrógeno , Bacterias Fijadoras de Nitrógeno

RESUMEN

To quantify the BNF contribution to legumes using the 15N natural abundance technique, it is important to know the abundance of 15N of the plants grown entirely dependent on BNF (value ‘B’). The aim of the study was to determine the 15N natural abundance of N2 fixed by different Bradyrhizobium strains in symbiosis with one soybean cultivar. Treatments consisted of soybean plants cultivated with and without inoculation with ten Bradyrhizobium strains, in five replicates planted in Leonard jars in a sand/vermiculite mixture. Plants were harvested after 46 days. The ‘B’ values of the aerial tissue (‘Bs’) ranged from -2.6 to -3.9 ‰. There was a tendency for the ‘Bs’ values of plants inoculated with strains of B. elkanii to be more negative than plants inoculated with other strains. All ‘B’ values of the whole plant were less than 1 unit of δ15N (‰) different from zero, suggesting that the symbioses have little tendency to show significant isotopic fractionation during N2 fixation, but there is considerable depletion in 15N of the N translocated to the shoot tissue.

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Para quantificar a FBN em leguminosas, através da técnica de abundância natural de 15N, é importante conhecer a abundância de 15N da planta leguminosa crescida inteiramente dependente da FBN (valor ‘B’). O objetivo deste estudo foi determinar a abundância natural de 15N do N2 fixado por diferentes estirpes de Bradyrhizobium em simbiose com uma cultivar de soja. Os tratamentos consistiram de plantas cultivadas sem e com inoculação com dez estirpes de Bradyrhizobium, em cinco repetições. Foram utilizados vasos de Leonard, substrato de areia e vermiculita. As plantas foram colhidas após 46 dias. Os valores de ‘B’ parte aérea (‘Bpa’) variaram entre -2.6 to -3.9 ‰. Houve tendência para a abundância de 15N dos valores de ‘Bpa’ das plantas inoculadas com estirpes de B. elkanii a serem mais negativos que as plantas inoculadas com as outras estirpes. Todos os valores de ‘B’ da planta inteira foram menos de 1 unidade de δ 15N (‰) diferente de zero, sugerindo que as simbioses têm pouca tendência de mostrar fracionamento isotópico significativo, mas houve considerável empobrecimento do isótopo 15N no N translocado a parte aérea.

Asunto(s)

Bradyrhizobium , Fijación del Nitrógeno , Isótopos de Nitrógeno , Glycine max , Bacterias Fijadoras de Nitrógeno

RESUMEN

The objectives of this study were to determine the rates of plant litter deposition and decomposition in Marandu pastures (Urochloa brizantha cv. Marandu) under a) three forms of nitrogen (N) supply, b) at different stages of rotational grazing and c) to compare the single-exponential decay constant (‘k’) derived from litterbags with values derived from estimates of deposited and existing litter (DEL technique). The three N supply treatments were: without or with N fertilization (zero or 150 kg N ha-1 yr-1) or with the legume Desmodium ovalifolium. There were no significant differences (p<0.05) between existing litter and rates of litter deposition and decomposition between the three N supply treatments. The litter decomposition rate was estimated using the DEL technique for the 7-day grazing periods and two subsequent 14-day periods in each 35-day grazing cycle. The litter decomposition rate was (P<0.05) higher for the second rest period (days 21 to 35) at 0.089 g g-1 day-1, than for the grazing period (0.038 g g-1 day-1) and for the first rest period (0.040 g g-1 day-1). The mean half-life of the litter was 12 days using the DEL technique while the estimate from the litterbags was 136 days. Results showed that estimates provided by litterbags severely underestimate the decomposition in relation to the DEL technique and predict a long-term accumulation of litter which is not observed.

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Os objetivos deste estudo foram determinar taxas de deposição e decomposição de serapilheira em pastagens de Marandu (Urochloa brizantha cv. Marandu) sob a) três formas de suprimento de nitrogênio (N), b) em diferentes estágios de pastejo rotativo e c) comparar a constante de decomposição (‘k’) derivada de “litterbags” com os valores derivados das estimativas de serapilheira existente e depositada (técnica SED). Os três tratamentos de suprimento de N foram: sem ou com adubação nitrogenada (zero ou 150 kg N ha-1 ano-1) ou com a leguminosa Desmodium ovalifolium. Não houve diferenças significativas (p<0,05) entre a serapilheira existente e as taxas de deposição e decomposição da serapilheira entre os três tratamentos de N. A taxa de decomposição da serapilheira foi estimada usando a técnica SED para os 7 dias de pastejo e dois períodos subsequentes de 14 dias em cada ciclo de 35 dias. A taxa de decomposição da serapilheira foi (p<0,05) maior no segundo período de descanso (dias 21 a 35) em 0,089 g g-1 dia-1, do que no período de pastejo (0,038 g g-1 dia-1) e no primeiro período de repouso (0,040 g g-1 dia-1). A meia-vida média da serapilheira foi de 12 dias pela técnica SED, enquanto a estimativa dos “litterbags” foi de 136 dias. Os resultados mostram que as estimativas fornecidas pelos “litterbags” subestimam severamente a decomposição em relação à técnica SED, e preveem um acúmulo de serapilheira a longo prazo que não é observado.

Asunto(s)

Fenómenos Químicos , Pastizales/análisis , Pastizales/métodos

RESUMEN

Na região do Cerrado, parte da adubação de cobertura no milho poderia ser antecipada à semeadura do milho visando acelerar a decomposição de resíduos da cultura antecessora. Os objetivos deste experimento foram: a) avaliar a produtividade de milho em sucessão à nabo forrageiro e milheto, na presença e ausência de adubação nitrogenada de cobertura e b) avaliar a eficiência de recuperação de N-adubo na planta e quantificar a volatilização de N-NH3 do fertilizante nitrogenado aplicado em sistema plantio direto (SPD) e em solo preparado (SP). O delineamento experimental utilizado foi blocos casualizados, em esquema de faixas, com quatro repetições. Até o florescimento, a produção de massa de matéria seca (MMS) e acumulação de N na parte aérea do nabo forrageiro foi de, respectivamente, 2.274 e 53,0kg ha-1, sob SPD, e 2.546 e 61,6kg ha-1, sob SP. No caso do milheto, os resultados obtidos foram 5.202 e 107,8kg ha-1, em SPD, e 5.101 e 104,1kg ha-1 em SP. Até a semeadura do milho em SPD, após o acamamento das culturas de inverno, foram liberados 77,3 e 130,7kg ha-1 de N na sucessão nabo-milho e milheto-milho, respectivamente. Na condição de SP, as culturas de inverno foram incorporadas ao solo antes da semeadura do milho. Na cultura do milho, a perda por volatilização de N-NH3 foi inferior a 2,0 por cento do N-aplicado em pré-semeadura (71,3kg ha-1 de N na proporção 4:1, uréia:sulfato de amônio) e 14 por cento do N aplicado (5kg ha-1) em cobertura (35,7kg ha-1 de N-sulfato de amônio), avaliadas em SPD e SP, na sucessão nabo-milho. Em SPD, a eficiência da fertilização foi 57,1 e 42,1 por cento do N-aplicado na sucessão milheto-milho e nabo-milho, respectivamente. Em SP, 46,8 e 46,3 por cento, respectivamente. A adubação nitrogenada promoveu um acréscimo médio de 2.396kg ha-1 de grãos na sucessão milheto-milho, em SPD, comparada à testemunha não adubada. Este acréscimo foi de 895kg ha-1 de grãos na sucessão nabo-milho, sob SPD, e de respectivamente, 1.166 e 166kg ha-1 de grãos nas sucessões milheto-milho e nabo-milho, em SP.