Đậu nành trong Luân canh với Ngô và Cỏ Bờ Rào Tăng cường Tác động Dài hạn của Bón vôi bề mặt trong Hệ thống Không cày xới

Journal of Soil Science and Plant Nutrition - Tập 21 - Trang 119-130 - 2020
João William Bossolani1,2, Fabiana Lopes dos Santos3, Hugo Henrique Andrade Meneghette3, Izabela Rodrigues Sanches3, Luiz Gustavo Moretti1,2, Lucas Fenelon Parra3, Edson Lazarini3
1Department of Crop Science, College of Agricultural Sciences, São Paulo State University (UNESP), Botucatu, Brazil
2Department of Microbial Ecology, Netherlands Institute of Ecology (NIOO-KNAW), Wageningen, The Netherlands
3Department of Plant Science, Food Engineering and Socio–Economics, School of Natural Sciences and Engineering, São Paulo State University (UNESP), Ilha Solteira, Brazil

Tóm tắt

Đất nhiệt đới và cận nhiệt đới có đặc điểm là độ phì nhiêu tự nhiên thấp. Do đó, cần tiến hành nghiên cứu thêm để tăng cường hiệu quả bón vôi bề mặt, cải thiện chất lượng đất và thúc đẩy sự phát triển của cây trồng. Độ hòa tan thấp của vôi đã cản trở việc điều chỉnh độ axit ở các lớp sâu hơn, đặc biệt khi sử dụng hệ thống không cày xới. Tuy nhiên, hiệu quả bón vôi bề mặt có thể được cải thiện nếu thực hiện các chương trình luân canh cây trồng hiệu quả. Vì vậy, mục tiêu chính của nghiên cứu này là điều tra tác động lâu dài của các liều vôi đến độ phì nhiêu của đất và các tác động nối tiếp của những thay đổi này đến dinh dưỡng và năng suất của đậu nành sau vụ ngô đơn canh hoặc trồng xen với cỏ bờ rào trong ba mùa vụ. Trong một thí nghiệm dài hạn (bắt đầu từ năm 2019), đậu nành được trồng dưới bốn liều vôi (0, 2000, 4000 và 6000 kg ha−1) được áp dụng lên bề mặt đất trong hai hệ thống canh tác (sau vụ ngô đơn canh hoặc xen canh ngô với cỏ bờ rào) trong ba năm nông nghiệp liên tiếp (2016–2019). Việc bón vôi đã làm giảm các thông số axit của đất và tăng cường sự sẵn có của P, Ca2+, Mg2+ và S–SO42− xuống dưới chiều sâu của đất, điều này cải thiện dinh dưỡng và năng suất hạt của đậu nành, đặc biệt khi nó được trồng sau ngô xen canh. Hệ thống trồng xen khai thác sự bổ sung loài, dẫn đến việc tăng cường hiệu quả của bón vôi bề mặt trong các hệ thống không cày xới, góp phần vào năng suất đậu nành cao hơn trong quá trình luân canh.

Từ khóa

#bón vôi #độ phì nhiêu của đất #đậu nành #luân canh cây trồng #hệ thống không cày xới

Tài liệu tham khảo

Alvares CA, Stape JL, Sentelhas PC, Moraes G, Leonardo J, Sparovek G (2013) Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorol Z 22:711–728. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507 Ambrosano EJ, Tanaka RT, Mascarenhas HAA, van Raij B, Quaggio JA, Cantarella, H (1996) Leguminosas e oleaginosas: in Recomendações deadubação e calagem para o Estado de São Paulo, 2nd ed. Bol. Tec.100, Campinas, SP, Brazil: Instituto Agronômico (IAC), pp 187–202 Anderson, MJ (2005) Permutational multivariate analysis of variance. Department of Statistics, University of Auckland, Auckland, 26:32–46 AOAC (2019) Official methods of analysis of AOAC international. G.W. Latimer Jr. (ed.), 21st ed., AOAC International, Gaithersburg Barber SA (1995) Soil nutrient bioavailability: a mechanistic approach, 2ª edn. Wiley, New York Blevins RL, Murdock LW, Thomas GW (1978) Effect of lime application on no-tillage and conventionally tilled corn. Agron J 70(2):322–326. https://doi.org/10.2134/agronj1978.00021962007000020025x Bossolani JW, Crusciol CAC, Merloti LF, Moretti LG, Costa NR, Tsai SM, Kuramae EE (2020) Long–term lime and gypsum amendment increase nitrogen fixation and decrease nitrification and denitrification gene abundances in the rhizosphere and soil in a tropical no–till intercropping system. Geoderma 375:114476. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2020.114476 Bossolani JW, Lazarini E, Santos FL, Sanches IR, Meneghette HHA, Parra LF, Souza LGM (2018) Surface reapplication of lime and gypsum on maize cultivated sole and intercropped with Urochloa. Commun Soil Sci Plant Anal 49(15):1855–1868. https://doi.org/10.1080/00103624.2018.1475565 Briedis C, Sá JCM, Caires EF, Navarro JF, Inagaki TM, Ferreira AO (2012) Soil carbon and fertility attributes in response to surface liming under no-tillage. Pesq Agropec Bras 47(7):1007–1014. https://doi.org/10.1590/S0100-204X2012000700018 Caires EF, Alleoni LRF, Cambri MA, Barth G (2005) Surface application of lime for crop grain production under a no-till system. Agron J 97(3):791–798. https://doi.org/10.2134/agronj2004.0207 Caires EF, Barth G, Garbuio FJ, Kusman MT (2002) Influence of surface lime application in a no-tillage system on soil acidity, corn root growth and nutrition. R Bras Ci Solo 26:1011–1022 https://doi.org/10.1590/S0100-06832002000400019 Caires EF, Garbuio FJ, Alleoni LRF, Cambri MA (2006) Calagem superficial e cobertura de aveia preta antecedendo os cultivos de milho e soja em sistema plantio direto. R Bras Ci Solo 30(1):87–98. https://doi.org/10.1590/S0100-06832006000100010 Calonego JC, Rosolem CA (2010) Soybean root growth and yield in rotation with cover crops under chiseling and no–till. Eur J Agron 33(3):242–249. https://doi.org/10.1016/j.eja.2010.06.002 Cantarella H, van Raij B, Quaggio JA (1998) Soil and plant analyses for lime and fertilizer recommendations in Brazil. Commun Soil Sci Plant Anal 29(11–14):1691–1706. https://doi.org/10.1080/00103629809370060 Carmeis Filho AC, Crusciol CAC, Castilhos AM (2017a) Liming demand and plant growth improvements for an Oxisol under long-term no-till cropping. J Agric Sci 155:1093–1112. https://doi.org/10.1017/S0021859617000235 Carmeis Filho AC, Penn CJ, Crusciol CAC, Calonego JC (2017b) Lime and phosphogypsum impacts on soil organic matter pools in a tropical Oxisol under long-term no-till conditions. Agric Ecosyst Environ 241:11–23. https://doi.org/10.1016/j.agee.2017.02.027 Costa CHM, Crusciol CAC (2016) Long–term effects of lime and phosphogypsumapplication on tropical no–till soybean–oat–sorghum rotation and soil fertility. Eur J Agron 115(3):347–372. https://doi.org/10.1016/j.eja.2015.12.001 Crusciol CAC, Marques RR, Carmeis Filho ACA, Soratto RP, Costa CHM, Ferrari Neto J, Castro GSA, Pariz CM, Castilhos AM, Franzluebbers AJ (2019) Lime and gypsum combination improves crop and forage yields and estimated meat production and revenue in a variable charge tropical soil. Nutr Cycl Agroecosyst 115(3):347–372. https://doi.org/10.1007/s10705-019-10017-0 Cusser S, Bahlai C, Swinton SM, Robertson GP, Haddad NM (2020) Long-term research avoids spurious and misleading trends in sustainability attributes of no-till. Glob Chang Biol 26:3715–3725. https://doi.org/10.1111/gcb.15080 Dhaliwal SS, Naresh RK, Mandal A, Singh R, Dhaliwal MK (2019) Dynamics and transformations of micronutrients in agricultural soils as influenced by organic matter build-up: a review. Environ Sustain Indic 1:100007. https://doi.org/10.1016/j.indic.2019.100007 Donagema GK, Viana JHM, Almeida BG, Ruiz HA, Klein VA, Dechen SCF, Fernandes RBA (2017) Granulometric analysis. In: Teixeira PC, Donagema GK, Fontana A, Teixeira WG (eds) Soil analysis methods manual (In Portuguese), 3ª ed. Embrapa Solos–Documentos (INFOTECA-E), pp 95–116 Embrapa (2020) Soybean production technologies (in Portuguese.) Embrapa Soja. Londrina, Brazil, p 347 Fageria NK, Baligar VC (2008) Ameliorating soil acidity of tropical Oxisols by liming for sustainable crop production. Adv Agron 99:345–399. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)00407-0 Fageria NK, Nascente AS (2014) Management of soil acidity of south American soils for sustainable crop production. Adv Agron 128:221–275. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-802139-2.00006-8 Fehr WR, Caviness CE (1977) Stages of soybean development. Special Report 80. Iowa State University, Ames Ferreira ACDB, Araújo GADA, Pereira PRG, Cardoso AA (2001) Corn crop characteristics under nitrogen, molybdenum and zinc fertilization. Sci Agric 58(1):131–138. https://doi.org/10.1590/S0103-90162001000100020 Franchini JC, Hoffmann-Campo CB, Torres E, Miyazawa M, Pavan A (2003) Organic composition of green manure during growth and its effect on cation mobilization in an acid Oxisol. Commun Soil Sci Plant Anal 34(14):2045–2058. https://doi.org/10.1081/CSS-120023237 Haynes RJ, Mokolobate MS (2001) Amelioration of Al toxicity and P deficiency in acid soils by additions of organic residues: a critical review of the phenomenon and the mechanisms involved. Nutr Cycl Agroecosyst 59(1):47–63. https://doi.org/10.1023/A:1009823600950 Holland JA, Bennett A, Newton B, McKenzie P, White T, George R, Pakeman JS, Bailey DA, Fornara RH (2018) Liming impacts on soils, crops and biodiversity in the UK: a review. Sci Total Environ 610:316–332. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.020 Jahn R, Blume H, Asio V, Spaargaren O, Schad P (2006) Guidelines for soil description. 4th ed. FAO, Rome Lavres Junior J, Malavolta E, Nogueira NDL, Moraes MF, Reis AR, Rossi ML, Cabral CP (2009) Changes in anatomy and root cell ultrastructure of soybean genotypes under manganese stress. R Bras Ci Solo 33(2):395–403. https://doi.org/10.1590/S0100-06832009000200017 Li Y, Cui S, Chang SX, Zhang Q (2019) Liming effects on soil pH and crop yield depend on lime material type, application method and rate, and crop species: a global meta-analysis. J Soils Sediments 19(3):1393–1406. https://doi.org/10.1007/s11368-018-2120-2 Lindsay W (1979) Chemical equilibria in soil. United States, New York Malavolta E, Vitti GC, Oliveira SA (1997) Avaliação do estado nutricional das plantas: princípios e aplicações. Piracicaba, Brazil. Potafos 2 Moreira SG, Kiehl JC, Prochnow LI, Pauletti V (2001) Liming under no-tillage and effects on soil acidity soil nutrient availability and corn and soybean yield. R Bras Ci Solo 25(1):71–81. https://doi.org/10.1590/S0100-06832001000100008 Moretti LG, Crusciol CAC, Bossolani JW, Momesso L, Garcia A, Kuramae EE, Hungria M (2020) Bacterial consortium and microbial metabolites increase grain quality and soybean yield. J Soil Sci Plant Nutr 20(2):1–12. https://doi.org/10.1007/s42729-020-00263-5 Pegoraro RF, Silva ID, Novais RF, Mendonça EDS, Gebrim FDO, Moreira FF (2006) Fluxo difusivo e biodisponibilidade de zinco, cobre, ferro e manganês no solo: influência da calagem, textura do solo e resíduos vegetais. R Bras Ci Solo 30(5):859–868. https://doi.org/10.1590/S0100-06832006000500012 R Core Team (2015) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna http://www.R-Project.Org/ Rheinheimer DS, Tiecher T, Gonzatto R, Zafar M, Brunetto G (2018) Residual effect of surface-applied lime on soil acidity properties in a long-term experiment under no-till in a Southern Brazilian sandy Ultisol. Geoderma 313:7–16. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2017.10.024 Roth CH, Pavan MA (1991) Effects of lime and gypsum on clay dispersion and infiltration in samples of a Brazilian Oxisol. Geoderma 48:351–361. https://doi.org/10.1016/0016-7061(91)90053-V Soil Survey Staff (2014) Keys to soil taxonomy. Natural Resources Conservation Service, Washington, DC Soratto RP, Crusciol CA (2008a) Dolomite and phosphogypsum surface application effects on annual crops nutrition and yield. Agron J 100(2):261–270. https://doi.org/10.2134/agronj2007.0120 Soratto RP, Crusciol CAC (2008b) Chemical soil attributes as affected by lime and phosphogypsum surface application in a recently established no-tillage system. R Bras Ci Solo 32(2):675–688. https://doi.org/10.1590/S0100-06832008000200022 Tiritan CS, Büll LT, Crusciol CA, Carmeis Filho AC, Fernandes DM, Nascente AS (2016) Tillage system and lime application in a tropical region: soil chemical fertility and corn yield in succession to degraded pastures. Soil Tillage Res 155:437–447. https://doi.org/10.1016/j.still.2015.06.012 van Raij B, Andrade JC, Cantarella H, Quaggio JA (2001) Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas, Sao Paulo van Raij B, Cantarella H, Quaggio JA, Furlani AMC (1997) Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo, 2ª ed. Bol. Tec.100, Campinas, SP, Brazil: Instituto Agronômico (IAC), pp 285 von Uexküll HR, Mutert E (1995) Global extent, development and economic impact of acid soils. Plant Soil 171(1):1–15. https://doi.org/10.1007/BF00009558 Vicensi M, Lopes C, Koszalka V, Umburanas RC, Kawakami J, Pott CA, Müller MML (2019) Gypsum rates and splitting under no-till: soilfertility, corn performance, accumulated yield and profits. J Soil Sci Plant Nutr 20:690–702. https://doi.org/10.1007/s42729-019-00157-1