Effects of soil tillage and crop rotation systems on soil physical and chemical attributes and crop yield
Abstract
No-tillage covers large cultivated areas in Brazil, being considered suitable for the sustainability of Brazilian agroecosystems. The objective of this study was to evaluate the effects of soil management and crop rotation systems on soil physical and chemical attributes as well as soybean yield. The experiment was carried out for four consecutive years (2014-2017) at Departamento de Diagnóstico e Pesquisa Agropecuária (DDPA) / Secretaria da Agricultura, Pecuária e Desenvolvimento Rural (SEAPDR), in Vacaria, Rio Grande do Sul State, Brazil. The treatments were: no-tillage with crop rotation (PDr), no-tillage with crop succession (PDs), scarified with crop rotation (Er) and conventional tillage with crop rotation (PCr). Soil physical (density, macroporosity and microporosity) and chemical (organic matter, P, K and pH) properties were evaluated as well as soybean crop yield. The soil physical attributes did not modify by the different soil management but the soil organic matter content increased in all evaluated treatments. There was no significant difference between the treatments for macro and microporosity of the soil but the soil density was sensitive for the soil management. The soybean yield did not differ significantly among the treatments. The preliminary results evidenced in short term is no need to mobilize the soil every three years in the areas operated under no tillage systems.
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References
BRADY, N.C.; WEIL, R.R. Elementos da natureza e propriedades dos solos. Porto Alegre: Bookmann Editora LTDA, 2013.
CAETANO, J. O. et al. Dinâmica da matéria orgânica de um Neossolo Quartzarênico de Cerrado convertido para cultivo em sucessão de soja e milheto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 37, p. 1245-55, 2013. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832013000500014
CAMPOS, B.C. et al. Carbon stock and its compartments in a subtropical oxisol under long-term tillage and crop rotation systems. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 35, n. 3, p. 805-817, 2011. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832011000300016
CASTRO, O. M.; VIEIRA, S. R.; SIQUEIRA, G. M. Atributos físico-hídricos de um Latossolos Vermelho eutroférrico sob diferentes sistemas de manejo. Bragantia, Campinas, v.69, n. 2, p. 433-443, 2010. DOI: https://doi.org/10.1590/S0006-87052010000200023
COMISSÃO DE QUÍMICA E FERTILIDADE DO SOLO – RS/SC. CQFS. Manual de adubação e de calagem para os estados do Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Sociedade Brasileira de Ciência do Solo. 2016. 376p.
COSER, T.R. et al. Soil microbiological properties and available nitrogen for corn in monoculture and intercropped with forage. Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 51, n.9, p. 1660-1667, 2016. DOI: https://doi.org/10.1590/s0100-204x2016000900066
CRUSCIOL, C. A. C. et al. Benefits of integrating crops and tropical pastures as systems of production. Better Crops, Atlanta, v. 94, n. 2, p. 14-16, 2010.
DIAS, P.P. Variáveis Fenométricas e Rendimento de Grãos do Crambe Associado a Níveis de Compactação de um Latossolo Argiloso. Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Janeiro de 2014. Dissertação de Mestrado.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA, Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Manual de métodos de análise de solo. 2.ed. rev. Dados eletrônicos. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2011. 230p.
EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA, Centro Nacional de Pesquisa de Solos. Sistema brasileiro de classificação de solos. 3. ed. rev. ampl. Brasília: EMBRAPA, 2013. 353 p.
FONTANA, A. et al. Avaliação dos compartimentos da matéria orgânica em área de Mata Atlântica. Acta Scientiarum Agronomy, v. 33, p. 545-550, 2011. DOI: https://doi.org/10.4025/actasciagron.v33i3.5169
FRANCHINI, J. C. et al. Evolution of crop yields in different tillage and cropping systems over two dec-ades in southern Brazil. Field Crop Research, Am-sterdam, v. 137, p. 178-185, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2012.09.003
GAZOLLA, P. R. et al. Frações da matéria orgânica do solo sob pastagem, sistema plantio direto e integração lavoura-pecuária. Semina: Ciencias Agrarias, v. 36, p. 693-704, 2015. DOI: https://doi.org/10.5433/1679-0359.2015v36n2p693
GIRARDELLO, V. C.; AMADO, T. J. C.; NICOLOSO, R. S.; HORBE, T. A. N.; FERREIRA, A. O.; TABALDI, F. M.; LANZANOVA, M. E. Alterações nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho sob plantio direto induzidas por diferentes tipos de escarificadores e o rendimento da soja. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 35, n.6, p. 2115-2126, 2011. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832011000600026
GUBIANI, P.I. et al. Crescimento e produção de milho associados com o intervalo hídrico ótimo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v.37, p.1502-1511, 2013. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832013000600007
KRAGT, M. E. et al. Assessing costs of soil carbon sequestration by crop-livestock farmers in Western Australia. Agriculture Systems, v.112, p.27- 37, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agsy.2012.06.005
LOSS, A. et al. Atributos físicos do solo em cultivo de cebola sob sistema de plantio direto e reparo convencional. Revista Colombiana de Ciêcias Hortícolas, v. 11, p. 105-113, 2017. DOI: https://doi.org/10.17584/rcch.2017v11i1.6144
MORAES, M. T. Qualidade física do solo sob diferentes tempos de adoção e de escarificação do sistema plantio direto e sua relação com a rotação de culturas. Santa Maria: UFSM, 2013. 205 p. Dissertação (Mestrado em Ciência do Solo) - Universidade Federal de Santa Maria.
NASCENTE, A. S.; CRUSCIOL, C. A. C.; COBUC-CI, T. The no-tillage system and cover crops – alter-natives to increase upland rice yields. European Journal of Agronomy, Amsterdam, v. 45, p. 124-131, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.eja.2012.09.004
NICOLOSO, R. S. et al. Eficiência da escarificação mecânica e biológica na melhoria dos atributos físicos de um Latossolo muito argiloso e no incremento do rendimento de soja. Revista Brasileira de Ciência do Solo, Viçosa, v. 32, p. 1723-1734, 2008. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000400037
NUNES, M.R. et al. Effect of soil chiseling on soil structure and root growth for a clayey soil under no-tillage. Geoderma, v.259-260, p.149-155, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2015.06.003
PEREIRA, T. P.; FONTANA, D. C.; BERGAMASCHI,H. O Clima da Região dos Campos de Cima da Serra, Rio Grande do Sul: condições térmicas e hídricas. Pesquisa Agropecuária Gaúcha, Porto Alegre, v.15,n.2, p.145-157, 2009.
PORTUGAL, A. F. et al. Determinação de estoques totais de carbono e nitrogênio e suas frações em sistemas agrícolas implantados em Argissolo Vermelho-amarelo. Revista Brasileira de Ciência do Solo, v. 32, p.091-2100, 2008. DOI: https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000500030
REICHERT, J. M. et al. Reference bulk density and critical degree-of-compactness for no-till crop production in subtropical highly weathered soils. Soil Tillage Research, v. 102, p.242-254, 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.still.2008.07.002
REICHERT, J.M.; REINERT, D.J. & BRAIDA, J.A. Qualidade dos solos e sustentabilidade de sistemas agrícolas. Ci. Amb., 28:29-48, 2003.
SÁ, J. C. M. et al. Carbon depletion by plowing and its restoration by no-till cropping systems in Oxisols of subtropical and tropical agroecoregions in Brazil. Land Degradation and Development, v. 26, p. 531-543, 2015. DOI: https://doi.org/10.1002/ldr.2218
SANTOS, H. P. et al. Rendimentos de grãos e características agronômicas de soja em função de sistemas de rotação de culturas. Bragantia, Campinas, v. 73, p. 263-73, 2014. DOI: https://doi.org/10.1590/1678-4499.0153
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