ABSTRACT No-tillage (NT) has been largely adopted in Brazil as a strategy for soil conservation, but for the last decade, there have been governmental incentives for its adoption arising from its potential for soil C accumulation. Notwithstanding, the soil mulch formed from crop residues favors the maintenance of soil moisture and nutrients in the upper soil layers, which stimulates soil microbial activity and may increase the potential for nitrous oxide (N2O) emissions. In addition, double-cropping systems in the same year are typical in Brazil and the impact on the fraction of fertilizer N lost as N2O needs to be evaluated. This study aimed to assess the influence of soil tillage and N fertilization on N2O emissions in a wheat-soybean succession system as commonly practiced in southern Brazil. The experiment was carried out at Embrapa Soybean research station located in Southern Brazil. Treatments were conventional tillage (CT) and no-tillage (NT), with and without nitrogen fertilization for the wheat and no N fertilizer for the soybean. Closed-static chambers were used to monitor N2O fluxes for two consecutive years. Together with gas monitoring, soil samples were also taken and analyzed for mineral N, soil moisture and labile carbon. Soybean yields were higher under NT, which seemed to be the result of a higher soil water availability that helped to overcome extended periods without rainfall. Soil N2O emissions were similar between CT and NT, with just a tendency for higher emissions under NT. The highest emissions occurred from the soybean crop. In the second year under NT, the emissions from the soybean crop were higher when preceded by N-fertilized wheat, but the converse was true under CT. None of the soil variables consistently correlated with N2O emissions, with mineral-N as the best predictor in the second wheat cycle and soil moisture in the first soybean cycle. Calculated emission factors were not statistically different between CT and NT and consistently lower than the IPCC default of 1 %. The calculated N2O emission intensity by relating N2O emission to grain yield showed an environmental advantage of NT compared to CT by presenting a 44 % reduction in soybean and similar values for fertilized wheat.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do uso de diferentes adubos nitrogenados nas perdas de N por volatilização de NH3 e no rendimento de grãos de cultura de milho (Zea mays) na região semiárida do estado de Sergipe. O milho foi manejado sob condições de sequeiro e preparo convencional. Os tratamentos de fertilização foram: ureia revestida com enxofre (SU) e ureia organomineral (OMU). Também foram incluídos ureia comercial e sulfato de amônio (SA) como referência de fontes de N com alto e baixo potencial de volatilização de NH3, além de um controle não fertilizado com N. As fontes de N foram aplicadas na superfície do solo a uma taxa de 150 kg ha-1 de N, como cobertura, no estádio V5 de crescimento do milho. O experimento foi realizado em 2015 e repetido em 2016. As perdas de N pela volatilização de NH3 foram diferentes entre as fontes de N nos dois anos de estudo, com SA tendo apresentado a menor perda de N e ureia comercial, a maior. Na área tratada com OMU, as perdas pela volatilização de NH3 foram controladas de forma consistente, tendo mostrado redução de 74 e 67% em relação à da ureia regular em ambos os anos. SU, no entanto, apenas mitigou as perdas de NH3 em 2015, tendo as aumentado em 2016, em comparação à ureia comercial. O rendimento de grãos e o status de N da planta de milho, avaliados pela folha-índice, não refletiram claramente a perda de N pela volatilização de NH3. Para o semiárido de Sergipe, OMU é o melhor fertilizante à base de ureia para mitigar as perdas de N pela volatilização de NH3, e o uso de SA é uma alternativa para aumentar o rendimento do milho e eliminar as perdas de N como NH3.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effect of the use of different nitrogen fertilizers on N losses by NH3 volatilization and on the grain yield of a corn (Zea mays) crop grown in the semiarid region of the state of Sergipe, Brazil. Corn was managed under rainfed conditions and conventional tillage. The fertilization treatments were: sulfur-coated urea (SU) and organo-mineral-coated urea (OMU). Regular urea and ammonium sulfate (AS) were also included as a reference of N sources of high and low NH3-volatilization potential, as well as a control without N fertilization. The N sources were applied to the soil surface at a rate of 150 kg ha-1 N as side-dressing at the V5 growth stage of corn. The experiment was carried out in 2015 and repeated in 2016. Losses of N through NH3 volatilization differed among the N sources in the two study years, with AS presenting the lowest N losses and regular urea, the highest. In the area treated with OMU, losses by NH3 volatilization were consistently controlled, showing a reduction of 74 and 67% in relation to that of regular urea in both years. SU, however, only mitigated NH3-N losses in 2015, increasing them in 2016, compared with regular urea. Corn plant grain yield and N status, assessed by the index leaf, did not clearly reflect N losses by NH3 volatilization. For the semiarid of Sergipe, OMU is the best urea-based fertilizer to mitigate N losses by NH3 volatilization, and the use of AS is an alternative to increase corn yield and eliminate N losses as NH3.

Resumo: O objetivo deste trabalho é avaliar o consumo de nutrientes (CN) e exportação de nutrientes do campo através dos produtos colhidos (EN), visando estimar o balanço dos principais macronutrientes: nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) nos países da América Latina e Caribe (ALC). O balanço de nutrientes (BN) foi estimado pela quantidade de nutrientes que entra nos sistemas agrícolas pela adubação e fixação biológica de nitrogênio (FBN) em relação à quantidade que deixa o sistema pelos produtos colhidos, em cada um dos países da região. A região da ALC, com base em estatísticas oficiais correspondentes ao ano 2016, apresentou um balanço positivo de N, no entanto, em alguns países (Argentina, Bolívia e Paraguai) esse balanço foi negativo. A FBN é a principal fonte de N da agricultura latino-americana, respondendo por 62% (11,29 Mt N) do total de N (18,10 Mt N) que ingressa anualmente nos sistemas agrícolas. De um modo geral, o fornecimento de P via adubação na América Latina atenderam as exportações realizadas pelos produtos colhidos, com exceção dos países Argentina, Bolívia, Guatemala e México, os quais se utilizaram de reservas do solo para a nutrição das plantas. O K foi um dos nutrientes cuja aplicação não atende a demanda das culturas da região, apresentando balanços negativos em quase todos os países, exceto Brasil, Colômbia e Venezuela. Deve-se destacar que em muitos solos agrícolas na região, a disponibilidade de K ainda é alta. Os maiores cuidados com o uso de insumos, incluindo os fertilizantes, se dá com os cultivos de soja, milho, café, cana de açúcar e laranja, ficando o restante dependente da fertilidade natural dos solos, que em sua maioria já são pobres, colocando em risco a segurança alimentar.

Summary: The objective of this study was to evaluate nutrient consumption and exports in agricultural systems of Latin America and the Caribbean (ALC) in order to estimate the balance of the main macronutrients (N, P and K) used by crops. The nutrient balance was estimated by considering the amount of nutrients entering the agricultural systems via fertilization and biological N2 fixation (BNF) and the amount of nutrients leaving the systems through crop harvest removal in each country. Based on official statistics for the year 2016, the ALC region presented a positive balance of nitrogen. However, some countries (Argentina, Bolivia and Paraguay) had a negative balance of N. Biological N2 fixation is the main source of N in Latin American agriculture, accounting for more than 62% (11.29 Mt N) of the total N (18.10 Mt N) entering the agricultural systems. Broadly speaking, the supply of P via fertilizer in Latin America counterbalanced the removal through crop harvest, with the exception of Argentina, Bolivia, Guatemala and México, which have crop production dependent on soil P mining. Potassium was one of the nutrients whose application does not meet the demand of the region’s crops, presenting negative balances in almost all countries except Brazil, Colombia and Venezuela. Nevertheless, it should be noted that many agricultural soils from this region have naturally high K availability. Greater care in the use of inputs, including fertilizers, occurs with cropping soybean, corn, coffee, sugarcane and oranges, while the rest are dependent on natural soil fertility, which may compromise food safety.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar três métodos isotópicos de aplicação de 15N ao solo para determinar a eficiência de recuperação do nitrogênio derivado da adubação verde pelo milho (Zea mays). Utilizou-se o delineamento experimental de blocos ao acaso, com seis repetições. Os tratamentos consistiram de três métodos isotópicos de 15N: método indireto I, diluição isotópica com 15N sintético aplicado por um pequeno orifício ao lado de cada planta de milho; método indireto II, diluição isotópica com 15N sintético espalhado em sulco ao lado da linha de plantio do milho; e método direto, aplicação de palhada de leguminosa como adubo verde, marcada com 2,32% de 15N em excesso. O adubo verde utilizado foi o feijão-de-porco (Canavalia ensiformis). A aplicação de 15N sintético no solo (métodos indiretos I e II) não interferiu na estimativa da eficiência de recuperação do N da adubação verde. A eficiência de recuperação do N proveniente do adubo verde foi de 17% nos métodos indiretos, superestimada em comparação à de 7% no método direto. O método direto é o mais adequado para determinação da eficiência de recuperação do N derivado da adubação verde.

Abstract: The objective of this work was to compare three methods of 15N isotope application to the soil in order to determine the recovery efficiency of nitrogen derived from green manure by corn (Zea mays). The used experimental design was a randomized complete block with six replicates. The treatments consisted of three 15N isotope methods: indirect method I, isotope dilution with 15N-labelled synthetic fertilizer applied through a small hole next to each corn plant; indirect method II, isotope dilution with 15N-labelled synthetic fertilizer spread in the furrow next to the corn planting row; and direct method, application of a legume straw as green manure, treated with 2.23% excess 15N. The green manure used was jack bean (Canavalia ensiformis). Applying synthetic 15N to the soil (indirect methods I and II) did not interfere in the estimation of the recovery efficiency of N derived from green manure. The recovery efficiency of N from green manure was 17% for the indirect methods, overestimated when compared with that of 7% for the direct method. The direct method is the most adequate to determine the recovery efficiency of N from green manure.

RESUMO: 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.

ABSTRACT: 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.

RESUMO: 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.

ABSTRACT: 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.

RESUMO Quantidades de N proveniente de adubos verdes não absorvidas no primeiro ciclo de cultivo, podem ser absorvidas em cultivos subsequentes. Portanto, é importante quantificar e monitorar o efeito residual da adubação verde visando aumentar o seu benefício agronômico nos sistemas de cultivos. O objetivo do trabalho foi estudar o efeito residual das doses do adubo verde Crotalaria juncea aplicadas no cultivo de brócolis, sobre a sucessão abobrinha italiana-milho. O estudo foi realizado em um sistema de sucessão de culturas organizado em três cultivos, com sete tratamentos, sendo os principais quatro doses de adubo verde: 0, 3, 6 e 9 t ha-1. Os tratamentos testemunhas consistiram de adubação mineral, um tratamento com 25 t ha-1 de composto e um outro como testemunha absoluta, sem composto ou adubação mineral. A parcela experimental constou de cinco linhas espaçadas de 0,8 m com 3 m de comprimento. O delineamento experimental foi de blocos casualizados com quatro repetições no esquema de parcelas subdivididas no tempo para as variáveis de crescimento com ajuste dos modelos estatísticos pela metodologia de superfície de resposta. A produção das plantas de abobrinha na maior dose de adubo verde foi superior à produção das plantas na testemunha com 25 t ha-1 de composto e similar com adubação mineral. A produtividade de milho na dose de 9 t ha-1 de adubo verde foi superior somente à produção da testemunha absoluta. Houve efeito residual da massa Crotalaria juncea, aplicada na cultura do brócolis, sobre o crescimento e a produção de abobrinha e produtividade do milho cultivados em sucessão. O efeito residual é dependente da quantidade de massa de Crotalaria juncea aplicada, com os maiores efeitos nas maiores doses.

ABSTRACT Amounts of N from green manures not absorbed in the first cycle can be absorbed by the subsequent crops. Therefore, it is important to quantify and monitor the residual effects of green manure to increase the agronomic benefits of its use in cropping systems. Our purpose was to study the residual effect of doses of the Crotalaria juncea green manure applied in broccoli crop in the zucchini-maize succession. This study was carried out in a crop succession system organized in three crops, with seven treatments and four major doses of green manure as 0, 3, 6, and 9 t ha-1. The control treatments consisted of a mineral fertilization, a treatment with 25 t ha-1 compost, and another as absolute control without organic compost or mineral fertilizer. The experimental plot consisted of five rows spaced 0.8 m with 3 m in length. The experimental design was a completely randomized block with four replications in a split-plot scheme in time for growth with variables of adjustment of statistical models by the response surface methodology. With the highest dose of green manure, the yield of zucchini plants was greater than the yield with 25 t ha-1 compost control and similar with mineral fertilizer. As for the maize yield in the dose of 9 t ha-1 green manure, the yield was superior only to absolute control. There was a residual effect of C. juncea mass, which was applied in broccoli crop for growth and yield of zucchini and maize grown in succession. The residual effect is dependent on the amount of weight of C. juncea applied, with the greatest effects in larger doses.

RESUMO A recomendação da adubação verde nos sistemas de cultivos ainda apresenta pouco suporte científico e poucos estudos abordam os efeitos de quantidades de nutrientes provenientes de adubos verdes sobre o crescimento e a produção das culturas. O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito das doses do adubo verde Crotalaria juncea sobre o crescimento, produção e na eficiência do uso e da recuperação aparente do N na cultura do brócolis. Foram estabelecidos sete tratamentos, sendo os principais quatro doses de adubo verde: 0, 3, 6 e 9 t/ha em base de matéria seca, aplicadas junto com 12 t/ha de composto. Os tratamentos testemunhas consistiram de adubação mineral, um tratamento com 25 t/ha de composto e um outro como testemunha absoluta. A produção na testemunha absoluta foi inferior a todos os tratamentos com doses de adubo verde e aplicação de 12 t/ha de composto. A produção das plantas produzidas com 25 t/ha de composto foi superior à produção das plantas produzidas com a dose 0 t/ha e similar à obtida com 3 t/ha, entretanto foi inferior às produzidas com as doses 6 e 9 t/ha de adubo verde. O maior percentual de N recuperado pelas plantas de brócolis foi observado próximo a dose de 3 t/ha de adubo verde, apresentando um ponto de máximo de 37,90% (2,8 t/ha), ao passo que nas maiores doses, 6 e 9 t/ha, apresentou valores estimados de 31,91 e 20,49%, respectivamente. A eficiência fisiológica do uso do N (EFUN) apresentou efeito similar à recuperação aparente do N (REC N), apresentando maior EFUN da menor à maior dose de adubo verde, 3, 6 e 9 t/ha, com valores estimados de 70,41, 62,45 e 26,02 g de MS por g de N acumulado, respectivamente. As quantidades de massa de Crotalaria juncea aplicadas influenciaram positivamente o crescimento e a produtividade do brócolis. A menor massa aplicada de adubo verde eleva a eficiência fisiológica do uso do N com maior recuperação aparente do N aplicado.

ABSTRACT The recommendation for green manure (GM) in cropping systems still has little scientific support, with few studies addressing the effects of nutrient amounts from green manure on the growth and production of the crop. Our aim was to evaluate the effect of levels of Crotalaria juncea green manure on the growth, production, and efficiency of the use as well as the apparent recovery of N in broccoli crop. Seven treatments were established; the main with four doses of green manure: 0, 3, 6, and 9 t/ha on a dry matter (DM) basis, applied with 12 t/ha compost. The control treatments consisted of mineral fertilization, the treatment with 25 t/ha compost, and another as the absolute control. Comparatively, production under the absolute control was less than all other treatments with green manure doses and application of 12 t/ha compost. The production of plants grown with 25 t/ha compost was superior to that of plants grown with dose of 0 t/ha and similar to that obtained with 3 t/ha; however, it was inferior to those produced with doses of 6 and 9 t/ha green manure. The highest percentage of N recovered (REC N) by the broccoli plants was observed close to a dose of 3 t/ha green manure, with a maximum point of 37.90% (2.8 t/ha), while in larger doses of 6 and 9 t/ha showed estimated values of 31.91% and 20.49%, respectively. The physiological efficiency of the use of N (EFUN) showed an effect similar to apparent recovery of N (REC N), with higher EFUN from lowest to highest dose of green manure, that is, 3, 6, and 9 t/ha, with estimated values of 70.41, 62.45, and 26.02 g DM per g of N uptake, respectively. The mass amounts of applied C. juncea influenced positively on the growth and productivity of broccoli. The lower mass of applied green manure increases the physiological efficiency of the use of N with more apparent recovery of the applied N.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade e a diluição do isótopo 15N de duas variedades de cana-de-açúcar, inoculadas ou não com bactérias diazotróficas. Dois experimentos foram realizados nas regiões Sudeste e Nordeste do Brasil, durante três safras (2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010): o primeiro em Argissolo Vermelho eutrófico, de textura argilosa, e o segundo em Planossolo Háplico distrófico, de textura média. Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições. As variedades testadas foram a RB867515 e a RB72454, cultivadas com inoculação com bactérias diazotróficas (cinco estirpes combinadas no inoculante para cana-de-açúcar) ou com adubação de 120 kg ha-1 de N, além do controle experimental sem inoculação e sem adubação. Avaliaram-se a produtividade de colmos e a diluição isotópica de 15N nas folhas-bandeira. A variedade RB72454 foi mais responsiva aos tratamentos, nos ciclos de cana-planta e na segunda soca. A abundância natural de 15N nas folhas-bandeira diminui ao longo dos anos, o que indica aumento da fixação biológica de N na medida em que a disponibilidade de N do solo vem sendo reduzida.

Abstract The objective of this work was to evaluate the productivity and 15N isotope dilution of two sugarcane varieties inoculated or not with diazotrophic bacteria. Two experiments were carried out in the Southeast and Northeast regions of Brazil, during three cropping seasons (2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010): the first one on a clayey Acrisol, and the second one on a medium-textured Planosol. A randomized complete block design, with four replicates was used. The varieties RB867515 and RB72454 were tested with inoculation of diazotrophic bacteria (five strains combined in the inoculant for sugarcane) or fertilization with 120 kg ha-1 N, besides the control treatment without inoculation and nitrogen fertilization. Stalk yield and 15N isotope dilution of the flag-leaves were evaluated. The RB72454 variety showed greater response to the treatments during the plant-cane cycle and the second ratoon. 15N natural abundance in the flag-leaves decreases over the years, which suggests the increase of biological N fixation when N availability in soil reduces.

Ninhos epígeos são frequentemente observados em áreas de pastagem; no entanto, os processos que regulam as suas dinâmicas populacionais são pouco conhecidos. Este estudo avaliou a distribuição espacial por meio da geoestatística e a vitalidade dos ninhos epígeos de térmitas em áreas de pastagens introduzidas. Esta pesquisa foi conduzida no bioma Cerrado no município de Rio Brilhante, no Estado do Mato Grosso do Sul, Brasil. Em duas áreas de pastagem (Pasto 1 e Pastagem 2), ninhos epígeos foram georreferenciados; analisaram-se altura, circunferência e vitalidade (habitado ou não). A área ocupada pelos ninhos foi calculada, e as amostras de térmitas foram coletadas para identificação taxonômica. O padrão de distribuição espacial dos ninhos foi analisado com procedimentos geoestatísticos. Em ambas as áreas de pastagem, todos os ninhos epígeos foram construídos por uma mesma espécie, Cornitermes cumulans. O número médio de ninhos ha-1 foi de 68 no pasto 1 e 127 no pasto 2, o que representa 0,4 e 1 % de toda a área, respectivamente. A grande maioria dos ninhos estava ativa, 91 % no pasto 1 e 84 % no pasto 2. Os semivariogramas de altura e circunferência dos ninhos em ambas as pastagens apresentou um “efeito pepita puro”, refletindo distribuição espacial aleatória e confirmando que a distribuição dos ninhos epígeos de térmitas em pastagens não segue uma distribuição-padrão.

Epigeous termite mounds are frequently observed in pasture areas, but the processes regulating their population dynamics are poorly known. This study evaluated epigeous termite mounds in cultivated grasslands used as pastures, assessing their spatial distribution by means of geostatistics and evaluating their vitality. The study was conducted in the Cerrado biome in the municipality of Rio Brilhante, Mato Grosso do Sul, Brazil. In two pasture areas (Pasture 1 and Pasture 2), epigeous mounds (nests) were georeferenced and analyzed for height, circumference and vitality (inhabited or not). The area occupied by the mounds was calculated and termite specimens were collected for taxonomic identification. The spatial distribution pattern of the mounds was analyzed with geostatistical procedures. In both pasture areas, all epigeous mounds were built by the same species, Cornitermes cumulans. The mean number of mounds per hectare was 68 in Pasture 1 and 127 in Pasture 2, representing 0.4 and 1 % of the entire area, respectively. A large majority of the mounds were active (vitality), 91 % in Pasture 1 and 84 % in Pasture 2. A “pure nugget effect” was observed in the semivariograms of height and nest circumference in both pastures reflecting randomized spatial distribution and confirming that the distribution of termite mounds in pastures had a non-standard distribution.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da inoculação de bactérias promotoras de crescimento sobre a formação de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar, oriundas de gemas individualizadas, e quantificar o crescimento inicial dessas mudas, em associação à aplicação de nitrogênio, em solo de baixa fertilidade. Foram conduzidos dois experimentos: um em casa de vegetação, com duração de 50 dias, e o outro, em vasos no campo, com duração de 180 dias. Em ambos os experimentos, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, em arranjo fatorial 2x3, no primeiro experimento - com ou sem inoculante, e com três quantidades de reserva nas gemas -, e 2x2x4, no segundo - com ou sem inoculante, com ou sem nitrogênio, avaliados em quatro épocas: aos 45, 90, 135 e 180 dias. O inoculante produziu efeito na fase inicial de crescimento das mudas pré-brotadas, com aumento na velocidade de brotação e no acúmulo da matéria seca de raízes e da parte aérea, independentemente da quantidade de reserva da gema. No segundo experimento, o inoculante promoveu ganhos no crescimento inicial da parte aérea e do sistema radicular, até os 180 dias após o transplantio, com aumento em altura, perfilhamento, diâmetro do colmo, produção da matéria seca de colmos e de palha e do comprimento radicular, independentemente da aplicação de nitrogênio. O inoculante tem efeito fisiológico positivo sobre o crescimento das plantas.

The objective of this work was to evaluate the effects of the inoculation with plant growth-promoting bacteria on the formation of sugarcane pre-sprouted seedlings, originated from individual buds, and to quantify the initial growth of these seedlings in association with nitrogen application, in a low fertility soil. Two experiments were carried out: one in greenhouse conditions, with a time span of 50 days, and the other in vases under field conditions, with a time span of 180 days. In both experiments, a randomized complete block design was used with a factorial arrangement of 2x3, in the first experiment - with or without inoculation, and with three quantities of bud reserve -, and of 2x2x4, in the second one - with or without inoculation, with or without nitrogen, evaluated in four times: at 45, 90, 135, and 180 days. The inoculant had effect on the initial growth of the pre-sprouted seedlings, increasing sprouting speed and dry matter accumulation on roots and shoots, regardless of the bud reserve amount. In the second experiment, the inoculant increased the initial growth of shoots and root system up to 180 days after transplantation, increasing height, tillering, stalk diameter, dry matter production of stalks and straw, and root length, regardless of nitrogen application. The inoculant has a positive physiological effect on plant growth.

O aumento da eficiência produtiva da cana-de-açúcar com tecnologias que possibilitem aumentar seu balanço energético é uma necessidade do setor sucroenergético, por se tratar de uma cultura estratégica para o país. Entre as diversas alternativas atualmente estudadas, o inoculante com bactérias diazotróficas vem se evidenciando uma tecnologia com elevado potencial. Diante desse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do inoculante bacteriano no desempenho agronômico e na nutrição nitrogenada da cana-de-açúcar. O ensaio foi realizado no campo experimental da Embrapa Agrobiologia, em Seropédica, RJ. O delineamento experimental foi em bloco ao acaso, em esquema fatorial 2 × 3 (duas variedades e três tratamentos), com quatro repetições, totalizando 24 parcelas. As variedades utilizadas foram a RB867515 e RB72454. Os tratamentos foram: inoculação com bactérias diazotróficas, controle nitrogenado com 120 kg ha-1 de N e controle absoluto (sem inoculação e sem N). O inoculante foi composto por cinco estirpes de cinco espécies de bactérias diazotróficas. As variáveis avaliadas foram a produtividade de colmos, o acúmulo de matéria seca e N total da parte aérea das plantas e a contribuição da fixação biológica de N (FBN), utilizando como referência a abundância natural de 15N da própria cana-de-açúcar não inoculada. O inoculante bacteriano aumentou a produtividade de colmos na variedade RB72454 de maneira similar à adubação com 120 kg ha-1 de N, nas colheitas de cana-planta e primeira soqueira; no entanto, não houve modificação na contribuição da FBN advinda da inoculação, dando evidências de que os benefícios do inoculante para a cana-de-açúcar podem ser provenientes do efeito da promoção de crescimento de plantas.

The sugarcane industry, a strategic crop in Brazil, requires technological improvements in production efficiency to increase the crop energy balance. Among the various currently studied alternatives, inoculation with diazotrophic bacteria proved to be a technology with great potential. In this context, the efficiency of a mixture of bacterial inoculant was evaluated with regard to the agronomic performance and N nutrition of sugarcane. The experiment was carried out on an experimental field of Embrapa Agrobiologia, in Seropédica, Rio de Janeiro, using a randomized block, 2 × 3 factorial design (two varieties and three treatments) with four replications, totaling 24 plots. The varieties RB867515 and RB72454 were tested in treatments consisting of: inoculation with diazotrophic bacteria, N-fertilized control with 120 kg ha-1 N and absolute control (no inoculation and no N fertilizer). The inoculum was composed of five strains of five diazotrophic species. The yield, dry matter accumulation, total N in the shoot dry matter and the contribution of N by biological fixation were evaluated, using the natural 15N abundance in non-inoculated sugarcane as reference. The bacterial inoculant increased the stalk yield of variety RB72454 similarly to fertilization with 120 kg ha-1 N in the harvests of plant-cane and first ratoon crops, however the contribution of biological N fixation was unchanged by inoculation, indicating that the benefits of the inoculant in sugarcane may have resulted from plant growth promotion.

The effects of roots are generally not considered in studies assessing crop responses to green manure. However, measuring such effects can contribute to a better understanding of crop rotation. In two experiments, we evaluated the content of legume-N in crop tissue and the fertilizer value of the roots and shoots of two legume species. Roots, shoots, or whole plants of the legumes sunhemp (Crotalaria juncea) and jack beans (Canavalia ensiformis) were cropped as green manure to supply nitrogen to cabbage crops (Brassica oleracea var. capitata). The principle of the A-value technique was applied to estimate the fertilizer value of each plant part. In a pot experiment, both the content of legume-N in cabbage and the fertilizer value of the whole plant was higher than the shoots, which was in turn higher than that of the roots. In field condition, roots had a decreasing effect on the N content of cabbage plants. Growing cabbage on legume root residue resulted in an increased absorption of 15N-urea, resulting in negative values for legume-N content: -13.59 g kg-1 and -3.51 g kg-1 for sunhemp and jack beans, respectively. Suggesting both low N supply by roots and N immobilization in soil organic matter or microbial biomass. Future research should focus on estimating the net N acquisition by plants from root residues under field conditions, where rooting patterns and biomass distribution differ from those in pot experiments, therefore giving a more realistic quantitative estimate.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética de sistemas especializados e mistos de produção de grãos e carne e o balanço energético na produção de bioenergia. Foram avaliados dados de 20 anos de cultivo com sistemas agrícolas especializados e mistos. Como sistemas agrícolas especializados, avaliaram-se: a pastagem de gramínea; a pastagem de gramínea consorciada com leguminosa; e a produção de grãos em sistema plantio direto ou em sistema convencional de preparo do solo. Como sistema misto, considerou-se a integração lavoura-pecuária em dois sistemas de manejo. Os insumos utilizados foram considerados como o ingresso energético, enquanto a produção de grãos e carne, as saídas de energia. Os produtos agrícolas nos sistemas mistos apresentaram balanço energético e produção absoluta de energia renovável compatíveis com aqueles produzidos em sistemas especializados. O balanço energético do biocombustível de soja apresentou valores positivos tanto em sistemas mistos como especializados, independentemente do sistema de preparo do solo. Entre os biocombustíveis de soja e milho analisados, o maior balanço energético foi observado no bioetanol produzido com milho. Os biocombustíveis produzidos em todos os sistemas apresentam balanço energético positivo e podem ser considerados energeticamente sustentáveis.

The objective of this work was to evaluate the energetic efficiency of mixed and specialized production systems of grain and meat, and the energy balance in bioenergy production. Agronomic data from 20-year farming with specialized and mixed agrosystems were used. As specialized agricultural systems, the following ones were evaluated: grass pasture; grass with legume pasture; and continuous grain production under no tillage or conventional plough tillage. As a mixed system, the integrated crop-livestock was evaluated under no tillage or conventional plough tillage. The agricultural activity were considered energy input, while grain yield and meat production the energy output. The agricultural products obtained in mixed systems showed energy balance and total production of renewable energy equivalent to the those yielded by the specialized systems. The energy balance of soybean biofuel showed positive values both in mixed and in specialized systems regardless of the soil tillage managements. Among the analyzed soybean and maize biofuels, the greatest energy balance was observed in maize bioethanol. The biofuels produced in all production systems show a positive energy balance and can be considered energetically sustainable.

Flemingia macrophylla é uma leguminosa arbustiva asiática, pouco conhecida no Brasil. Este trabalho objetivou avaliar a produção de massa seca, o acúmulo de nutrientes e a fixação biológica de nitrogênio (N2) de flemingia. Conduziram-se dois experimentos de campo, entre dezembro de 2006 e dezembro de 2007, em Seropédica, RJ, e em Avelar, RJ. O delineamento experimental utilizado em ambos os experimentos foi de blocos casualizados, com quatro repetições, e os tratamentos foram as diferentes épocas de amostragens. A área foliar, a produção de matéria seca e o acúmulo de nutrientes da parte aérea foram determinados em 12 coletas mensais. A contribuição da fixação biológica de N2 foi estimada pelo método da abundância natural de 15N. A massa seca da parte aérea atingiu 4,0 Mg ha-1 em Seropédica e 2,3 Mg ha-1 em Avelar, aos 360 dias após transplante (DAT). O menor crescimento em Avelar foi associado ao inverno mais frio e seco, em relação a Seropédica. A taxa de crescimento da cultura atingiu valor máximo aos 165 DAT, na primeira floração. O acúmulo de N, P, K, Ca e Mg na parte aérea foi de, respectivamente, 74, 5, 33, 25 e 8 kg ha-1 aos 360 DAT. A percentagem de N, proveniente da fixação biológica de N2 em flemingia, foi de aproximadamente 76%, o que propiciou 57 kg ha-1 de N oriundo da fixação biológica, na parte aérea, aos 360 DAT. Os resultados indicam que flemingia é uma espécie que pode contribuir com quantidades significativas de biomassa e nutrientes, especialmente N, sendo promissora para uso como adubo verde e em cultivos em aleias, em sistemas de produção.

Flemingia macrophylla is an Asian shrub legume scarcely known in Brazil. The objective of this work was to evaluate the growth, nutrient accumulation and biological N2 fixation of flemingia. Two field experiments were conducted from December 2006 to December 2007, in Seropédica and in Avelar, Rio de Janeiro State. Both experiments were arranged in a completely randomized block design with four repetitions, and the treatments consisted of the different sampling times. Leaf area, biomass and nutrient accumulation in leaves and branches were measured in twelve monthly samplings. Biological N2 fixation was estimated by the natural abundance of 15N. Shoot biomass yield reached 4.0 Mg ha-1 in Seropédica and 2.3 Mg ha ¹ in Avelar at 360 days after transplanting (DAT). The lower growth in Avelar was associated with the colder and drier winter than in Seropédica. The highest crop growth rate was observed at 165 DAT, at the first flowering. Accumulation of N, P, K, Ca and Mg in shoots was, respectively, 74, 5, 33, 25 and 8 kg ha-1 at 360 DAT. The percentage of N derived from biological N2 fixation was approximately 76% which provided 57 kg ha-1 of N originated from symbiosis in shoots at 360 DAT. The results indicate that flemingia may provide significant amounts of biomass and nutrients, especially N, arising as a promising species to be introduced as green manure and alley cropping in agricultural systems.