RESUMO
Reducing soil degradation and its impacts on the environment have been one of the main challenges of the 21st century, exacerbated by a direct link between increases in the human population and soil degradation that raises current and future food security concerns. Despite this, experiences worldwide reveal that degraded land restoration projects have either achieved little success or failed. Thus, understanding the underlying causes and devising appropriate restoration mechanisms is crucial. Soil amelioration using beneficial microorganisms, particularly arbuscular mycorrhizal fungi (AMF), is essential and pragmatic. Glomalin, a type of glycoprotein produced by arbuscular mycorrhizal fungi in the phylum Glomeromycota, contributes to the mitigation of soil degradation. Moreover, AMF and glomalin are highly correlated with other soil physico-chemical parameters and are sensitive to changes in the environment. As a result of this, they have been recommended for monitoring the recovery of degraded soil or stages of soil degradation. In this review, we discuss the role of AMF and glomalin in the restoration of degraded soils, including improvements to the soil structure and soil organic matter (SOM), microbial activity, reduction of fertility loss, bioremediation, and mitigation of the effects of drought and saline stress. We highlight the research gaps and discuss the prospects. This knowledge will improve our understanding of the ecological conduct of glomalin and AMF, stimulate future research, and be useful to sustainable restoration of degraded lands. Furthermore, we discussed the challenges and obstacles in the legislation and future perspectives on the production of inoculants based on AMF in Brazil.
Assuntos
Glicoproteínas/análise , Características do Solo/análise , Tratamento do Solo/legislação & jurisprudência , Micorrizas , Fenômenos Químicos , Biodegradação Ambiental/efeitos dos fármacosRESUMO
The adoption of more intensive and diversified pasture systems is a promising alternative to improve sustainability of grazing lands in Brazil. Phosphorus (P) is one of the main determinants of ecosystem function in these management systems; therefore, we assessed the effects of adopting more intensive and diversified pasture management systems on soil P dynamics in a set of field experiments. Treatments included fertilized pasture (FP), integrated crop-livestock (ICL), integrated livestock-forest (ILF), compared to conventional management systems (CS) under contrasting climatic conditions (tropical humid, tropical mesic and subtropical). P fractions and total P were determined by soil layer to 1â¯m depth. Size and distribution of P stocks were related to soil organic matter (SOM) fractions and to clay type and content. Based on the results, P biological fraction represented 9% of P in the soil, on average, in CS under the three assessed climatic conditions. Management systems with FP and the ones with ICL and ILF mainly influenced labile (0.01, 0.02 and 0.03â¯Mgâ¯ha-1â¯yr-1, respectively), moderately labile (0.03, 0.01 and 0.07â¯Mgâ¯ha-1â¯yr-1, respectively) and total soil P fractions (0.21, 0.08 and 0.20â¯Mgâ¯ha-1â¯yr-1, respectively). Clay content and pH were the soil properties mostly related to P fractions; besides, P fractions presented close relationship with these fractions and with total soil C and N, as well as with different SOM fractions. These results can be the scientific basis for governmental initiatives focused on recovering degraded pasture sites in Brazil. The establishment of management practices that favor efficient P use are essential to improve the sustainability of production systems.
RESUMO
The utilization of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data obtained through satellite images can technically improve the process of delimiting management zones (MZ) for annual crops, resulting in socio-economic and environmental benefits. The aim of this study was to compare delimited MZ, using crop productivity data, with delimited MZ using the NDVI obtained from satellite images in areas under a no-tillage system. The study was carried out in three areas located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Three crop productivity maps, from 2009 to 2015, were used for each area, whereby the NDVI was calculated for each crop productivity map using images from the Landsat series of satellites. Descriptive and geostatistical analysis were conducted to determine the productivity and NDVI data. The MZ were then delimited using the fuzzy c-means algorithm. Spearman's correlation matrix was used to compare the methodologies used for delimiting the MZ. The MZ based on NDVI calculated from the satellite images correlated with the MZ based on crop productivity data (0.48 r 0.61), suggesting that the NDVI can replace or be complementary to productivity data in delimiting MZ for annual cropping systems.(AU)
Assuntos
24444 , Eficiência , Imagens de SatélitesRESUMO
The utilization of Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) data obtained through satellite images can technically improve the process of delimiting management zones (MZ) for annual crops, resulting in socio-economic and environmental benefits. The aim of this study was to compare delimited MZ, using crop productivity data, with delimited MZ using the NDVI obtained from satellite images in areas under a no-tillage system. The study was carried out in three areas located in the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Three crop productivity maps, from 2009 to 2015, were used for each area, whereby the NDVI was calculated for each crop productivity map using images from the Landsat series of satellites. Descriptive and geostatistical analysis were conducted to determine the productivity and NDVI data. The MZ were then delimited using the fuzzy c-means algorithm. Spearman's correlation matrix was used to compare the methodologies used for delimiting the MZ. The MZ based on NDVI calculated from the satellite images correlated with the MZ based on crop productivity data (0.48 r 0.61), suggesting that the NDVI can replace or be complementary to productivity data in delimiting MZ for annual cropping systems.
Assuntos
24444 , Eficiência , Imagens de SatélitesRESUMO
Water stress and nutritional deficiency are the main factors that affecting grain yield of maize crops. In this sense, the aim of this study was to evaluate the yield components and productivity of maize hybrids through the use of fertilizer levels and drought stress at different periods of the reproductive stage. The study was carried out in a greenhouse using plastic vases with 15 liter capacity. A randomized block design in a factorial scheme (3 x 4 x 3) with three repetitions was used. The factors were constituted by maize hybrids (P30F53, AS1551 and AG5011), fertilization levels (0, 0.5, 1 and 1.5 times the recommended dose) and drought stress (without deficit, deficit in tasseling (VT) and grain filling (R2). The plant height, stem diameter, number of spikes, spike length, dry matter and grain yield were evaluated. Regardless of hybrid, maize crop is more tolerant to water stress at the tasseling period when compared to grain filling stage. The AS1551 hybrid showed the most grain yield as well as being more tolerant to drought water and malnutrition. The non-application of NPK fertilizer restricted severely grain yield, and with increasing doses there was a significant increase in productivity. The proper soil fertilization in AS1551 and AG5011 hybrids mitigate the effects of drought stress when applied at grain filling stage.
O deficit hídrico e a deficiência nutricional são os principais fatores limitantes da produtividade da cultura do milho. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo, avaliar os componentes de rendimento e a produtividade de grãos de híbridos de milho em função de níveis de adubação e de deficit hídrico em dois estádios fenológicos. O estudo foi realizado em casa de vegetação com a utilização de vasos com capacidade de 15 L. Utilizou-se delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial (3 x 4 x 3) com três repetições. Os fatores foram constituídos por híbridos de milho (P30F53, AS1551 e AG5011), níveis de adubação (0; 0,5; 1 e 1,5 vezes a dose recomendada) e deficits hídrico (sem deficit, deficit no pendoamento (VT) e no enchimento de grãos (R2). Foi avaliado a altura de plantas, diâmetro de colmo, número de espigas, comprimento de espigas, massa seca e produtividade de grãos. Independente do híbrido e para todas as variáveis avaliadas a cultura do milho é mais sensível ao deficit hídrico no pendoamento do que no período de enchimento de grãos. O híbrido AS1551 foi o que apresentou maior produtividade de grãos, assim como, se destacou como o mais tolerante ao deficit hídrico e nutricional. A ausência de aplicação de NPK restringiu severamente a produtividade de grãos da cultura do milho, sendo que com o incremento dos níveis de adubação houveram significativos aumentos de produtividade. A correta fertilização do solo nos híbridos AS1551 e AG5011 mitigou os efeitos do deficit hídrico quando aplicado no estádio de enchimento de grãos.
Assuntos
Estiagem , Fenótipo , Grão Comestível/crescimento & desenvolvimento , Produção Agrícola , Zea mays , Brasil , 24444RESUMO
Water stress and nutritional deficiency are the main factors that affecting grain yield of maize crops. In this sense, the aim of this study was to evaluate the yield components and productivity of maize hybrids through the use of fertilizer levels and drought stress at different periods of the reproductive stage. The study was carried out in a greenhouse using plastic vases with 15 liter capacity. A randomized block design in a factorial scheme (3 x 4 x 3) with three repetitions was used. The factors were constituted by maize hybrids (P30F53, AS1551 and AG5011), fertilization levels (0, 0.5, 1 and 1.5 times the recommended dose) and drought stress (without deficit, deficit in tasseling (VT) and grain filling (R2). The plant height, stem diameter, number of spikes, spike length, dry matter and grain yield were evaluated. Regardless of hybrid, maize crop is more tolerant to water stress at the tasseling period when compared to grain filling stage. The AS1551 hybrid showed the most grain yield as well as being more tolerant to drought water and malnutrition. The non-application of NPK fertilizer restricted severely grain yield, and with increasing doses there was a significant increase in productivity. The proper soil fertilization in AS1551 and AG5011 hybrids mitigate the effects of drought stress when applied at grain filling stage.(AU)
O deficit hídrico e a deficiência nutricional são os principais fatores limitantes da produtividade da cultura do milho. Nesse sentido, objetivou-se com este estudo, avaliar os componentes de rendimento e a produtividade de grãos de híbridos de milho em função de níveis de adubação e de deficit hídrico em dois estádios fenológicos. O estudo foi realizado em casa de vegetação com a utilização de vasos com capacidade de 15 L. Utilizou-se delineamento de blocos casualizados em esquema fatorial (3 x 4 x 3) com três repetições. Os fatores foram constituídos por híbridos de milho (P30F53, AS1551 e AG5011), níveis de adubação (0; 0,5; 1 e 1,5 vezes a dose recomendada) e deficits hídrico (sem deficit, deficit no pendoamento (VT) e no enchimento de grãos (R2). Foi avaliado a altura de plantas, diâmetro de colmo, número de espigas, comprimento de espigas, massa seca e produtividade de grãos. Independente do híbrido e para todas as variáveis avaliadas a cultura do milho é mais sensível ao deficit hídrico no pendoamento do que no período de enchimento de grãos. O híbrido AS1551 foi o que apresentou maior produtividade de grãos, assim como, se destacou como o mais tolerante ao deficit hídrico e nutricional. A ausência de aplicação de NPK restringiu severamente a produtividade de grãos da cultura do milho, sendo que com o incremento dos níveis de adubação houveram significativos aumentos de produtividade. A correta fertilização do solo nos híbridos AS1551 e AG5011 mitigou os efeitos do deficit hídrico quando aplicado no estádio de enchimento de grãos.(AU)
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Zea mays , Grão Comestível/crescimento & desenvolvimento , Produção Agrícola , Estiagem , Fenótipo , 24444 , BrasilRESUMO
RESUMO: Em decorrência da instabilidade da produtividade das principais culturas associada ao déficit hídrico, tem se tornado cada vez mais frequente a necessidade do uso de tecnologias como a irrigação e a agricultura de precisão (AP). O presente trabalho objetivou avaliar a variabilidade espacial da produtividade de grãos de milho e sua correlação com variáveis explicativas de planta em área irrigada. O estudo foi conduzido nas safras agrícolas 2010/2011 e 2011/2012, em área de 35ha, manejada em sistema plantio direto e irrigação por pivô central. Os componentes de produtividade e a produtividade de grãos foram avaliados seguindo uma malha amostral de 100x100m. A produtividade de grãos e a maior parte dos componentes de produtividade apresentaram baixa dispersão dos dados, condicionando a normalidade dos dados. A produtividade de grãos, mesmo com a irrigação, apresentou elevada variabilidade espacial. Na análise de trilha, verificaram-se altos coeficientes de determinação dos componentes de produtividade com a produtividade de grãos.
ABSTRACT: Due to yield instability of main crops associated to drought, the use of technologies such irrigation and precision agriculture (PA) have been recently adopted in large scale. This study had the objective to assess the spatial variability of corn yield and its correlation with explanatory plant variables in an irrigated field. The study was carried out during the growing seasons 2010/2011 and 2011/2012, in an area of 35ha managed under no-till and center-pivot irrigation. Corn yield and yield components were evaluated following a sampling grid of 100x100m. Grain yield and most yield components showed low dispersion data, resulting in data normality. Even under irrigation, corn yield showed high spatial variability. In path analysis, it was found high determination coefficients of corn yield with yield components.
RESUMO
Em decorrência da instabilidade da produtividade das principais culturas associada ao déficit hídrico, tem se tornado cada vez mais frequente a necessidade do uso de tecnologias como a irrigação e a agricultura de precisão (AP). O presente trabalho objetivou avaliar a variabilidade espacial da produtividade de grãos de milho e sua correlação com variáveis explicativas de planta em área irrigada. O estudo foi conduzido nas safras agrícolas 2010/2011 e 2011/2012, em área de 35ha, manejada em sistema plantio direto e irrigação por pivô central. Os componentes de produtividade e a produtividade de grãos foram avaliados seguindo uma malha amostral de 100x100m. A produtividade de grãos e a maior parte dos componentes de produtividade apresentaram baixa dispersão dos dados, condicionando a normalidade dos dados. A produtividade de grãos, mesmo com a irrigação, apresentou elevada variabilidade espacial. Na análise de trilha, verificaram-se altos coeficientes de determinação dos componentes de produtividade com a produtividade de grãos.(AU)
Due to yield instability of main crops associated to drought, the use of technologies such irrigation and precision agriculture (PA) have been recently adopted in large scale. This study had the objective to assess the spatial variability of corn yield and its correlation with explanatory plant variables in an irrigated field. The study was carried out during the growing seasons 2010/2011 and 2011/2012, in an area of 35ha managed under no-till and center-pivot irrigation. Corn yield and yield components were evaluated following a sampling grid of 100x100m. Grain yield and most yield components showed low dispersion data, resulting in data normality. Even under irrigation, corn yield showed high spatial variability. In path analysis, it was found high determination coefficients of corn yield with yield components.(AU)
Assuntos
Zea mays/crescimento & desenvolvimento , Irrigação Agrícola , Desidratação , Desenvolvimento VegetalRESUMO
The aim of this study was to evaluate the relationship between biometric variables quantified along the phenological development of the wheat crop with grain yield and production components. The study was carried out in an area of 4.7 ha. Initially the area was georeferenced and divided into a sampling grid of 50 x 50 m, resulting in 18 sample points. At each point three subplots of 2 x 1 m were marked. The emergency of plants seven days after emergence (DAE) (stage 1), number of plants, number of tillers, number of leaves per plant, root length, height, root dry mass, dry mass of the aerial part and number of nodes at 35 (stage 5), 57 (stage 8) and 80 (stage 10.3) DAE were evaluated. The yield component was determined regarding the number of spikes; 1000 grain weight; number of grains per spike and grain yield at 130 DAE (stage 11.4). Biometric differences in wheat plants from phenological stage 8 affect the productive components of crop. Wheat plants higher (height and number of nodes) and reduced root length showed higher productivity.
O objetivo deste estudo foi avaliar a relação existente entre variáveis biométricas quantificadas ao longo do desenvolvimento fenológico da cultura do trigo com o rendimento de grãos e componentes produtivos. O estudo foi realizado em uma área de 4,7 ha. Inicialmente a área foi georreferenciada e dividida em uma malha amostral de 50 x 50 m, resultando em 18 pontos amostrais. Em cada ponto amostral foram demarcadas três subparcelas de 2 x 1 m. Foi avaliado a emergência de plântulas aos 7 dias após a emergência (DAE) (estádio 1), número de plantas, número de afilhos, número de folhas por planta, comprimento radicular, altura, massa seca radicular, massa seca da parte aérea e número de nós aos 35 (estádio 5), 57 (estádio 8) e 80 (estádio 10,3) DAE. Os componentes produtivos número de espigas, peso de 1.000 grãos, número de grãos por espiga e produtividade foram quantificados aos 130 DAE (estádio 11,4). Diferenças biométricas em plantas de trigo a partir do estádio fenológico 8 afetaram os componentes produtivos da cultura. Plantas de trigo com elevada estatura (altura e número de nós) e reduzido comprimento radicular apresentaram maiores produtividades.
Assuntos
Biometria , Grão Comestível , Triticum , 24444RESUMO
The aim of this study was to evaluate the relationship between biometric variables quantified along the phenological development of the wheat crop with grain yield and production components. The study was carried out in an area of 4.7 ha. Initially the area was georeferenced and divided into a sampling grid of 50 x 50 m, resulting in 18 sample points. At each point three subplots of 2 x 1 m were marked. The emergency of plants seven days after emergence (DAE) (stage 1), number of plants, number of tillers, number of leaves per plant, root length, height, root dry mass, dry mass of the aerial part and number of nodes at 35 (stage 5), 57 (stage 8) and 80 (stage 10.3) DAE were evaluated. The yield component was determined regarding the number of spikes; 1000 grain weight; number of grains per spike and grain yield at 130 DAE (stage 11.4). Biometric differences in wheat plants from phenological stage 8 affect the productive components of crop. Wheat plants higher (height and number of nodes) and reduced root length showed higher productivity.(AU)
O objetivo deste estudo foi avaliar a relação existente entre variáveis biométricas quantificadas ao longo do desenvolvimento fenológico da cultura do trigo com o rendimento de grãos e componentes produtivos. O estudo foi realizado em uma área de 4,7 ha. Inicialmente a área foi georreferenciada e dividida em uma malha amostral de 50 x 50 m, resultando em 18 pontos amostrais. Em cada ponto amostral foram demarcadas três subparcelas de 2 x 1 m. Foi avaliado a emergência de plântulas aos 7 dias após a emergência (DAE) (estádio 1), número de plantas, número de afilhos, número de folhas por planta, comprimento radicular, altura, massa seca radicular, massa seca da parte aérea e número de nós aos 35 (estádio 5), 57 (estádio 8) e 80 (estádio 10,3) DAE. Os componentes produtivos número de espigas, peso de 1.000 grãos, número de grãos por espiga e produtividade foram quantificados aos 130 DAE (estádio 11,4). Diferenças biométricas em plantas de trigo a partir do estádio fenológico 8 afetaram os componentes produtivos da cultura. Plantas de trigo com elevada estatura (altura e número de nós) e reduzido comprimento radicular apresentaram maiores produtividades.(AU)