Efeitos de densidade e época de emergência de Brachiaria brizantha em competição com plantas de milho

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  Acta Sci. Agron. Maringá, v. 28, n. 3, p. 373-378, July/Sept., 2006 Efeitos de densidade e época de emergência de  Brachiaria   brizantha  em competição com plantas de milho Adriano Jakelaitis 1* , Alexandre Ferreira da Silva 2 , Jardel Lopes Pereira 1 , Antonio Alberto da Silva 2 , Lino Roberto Ferreira 2  e Rafael Vivian 1   1 Programa de Pós-graduação em Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa, 36571-000, Viçosa, Minas Gerais, Brasil. 2  Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viçosa. *Autor para correspondência. e-mail: ajake@vicosa.ufv.br RESUMO. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de densidades e épocas de emergência de  Brachiaria brizantha  em relação ao milho sobre a produção de ambas as espécies cultivadas em conjunto. O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, dispostos em arranjo fatorial, sendo que para o milho adotou-se o esquema 4x5+1, constituído de quatro densidades de  B. brizantha  por vaso (1, 2, 4 e 8 plantas), e cinco épocas de emergência de  B. brizantha  (7 dias antes, no mesmo dia e aos 7, 14 e 28 dias após a emergência do milho), mais um tratamento adicional correspondente ao milho solteiro. Na forrageira adotou-se o arranjo 4x5x2, constituídos pelas mesmas densidades e épocas de emergência e pela  B. brizantha  na presença e na ausência do milho. Utilizou-se uma planta de milho por vaso e as densidades da  B. brizantha  foram obtidas de sementes pré-germinadas em câmara úmida. Avaliou-se no milho a altura, o diâmetro do colmo, a biomassa seca total da  parte aérea e o rendimento de grãos, e na forrageira a biomassa seca total da parte aérea. Verificou-se que a época de emergência da  B. brizantha  em relação ao milho interferiu na altura, diâmetro do colmo, produção de biomassa da parte aérea e no rendimento de grãos,  principalmente quando a forrageira se estabeleceu antecipadamente à cultura e nas maiores densidades. Entretanto, quando a emergência de  B. brizantha  ocorreu após o estabelecimento do milho houve a supressão do desenvolvimento da  B. brizantha  independentemente da sua densidade.   Palavras-chave:  períodos de convivência, interferência,  Zea mays L ., Brachiaria.   ABSTRACT. Effects of density and emergence period of  Brachiaria   brizantha  in competition with maize plant. The aim of this study was to evaluate the effects of density and emergence period of  Brachiaria brizantha  compared to maize on the production of both species under coexistence. The design was randomized blocks in a factorial arrangement. A 4x5+1 arrangement was adopted for maize, consisting of four densities of  B. brizantha  per pot (1, 2, 4, and 8 plants), and five emergence periods of  B. brizantha  (7 days before, on the same day and 7, 14 and 28 days after maize emergence), plus an additional treatment corresponding to sole maize. The 4x5x2 arrangement was used for forage, consisting of the same densities and emergence periods and  B. brizantha  in the presence and absence of maize. One maize  plant per pot was used, and the  B. brizantha  densities were obtained from pre-germinated seeds in a humid chamber. The height, culm diameter, aerial part dry biomass, and the crop yield were evaluated for maize, and for forage, the total dry biomass of the aerial part was evaluated. Results showed that the emergence period of  B. brizantha  in relation to maize affected the height, culm diameter, biomass production of the aerial part and grain yield, mainly when the forage was established before the crop and in greater densities. However, when the emergence of  B. brizantha  occurred after the establishment of maize, the development of  B. brizantha  was suppressed  ,  independent of its density. Key words:  intercrop, interference,  Zea mays L.  , Brachiaria . Introdução  Nos últimos anos, tem-se observado uma  preocupação crescente em recuperar pastagens degradadas visando otimizar a produção animal, o rendimento de culturas, e a manutenção dos recursos naturais (Macedo, 2002). Com a adoção da integração agricultura-pecuária, o plantio de culturas anuais em rotação, ou em consórcios com espécies forrageiras, tem-se constituído numa das principais estratégias de formação ou de reforma de pastagens. O consórcio de culturas com forrageiras visa reduzir os custos de formação ou de reforma de pastagens, principalmente em relação a adubação, preparo do solo e manejo de  plantas daninhas (Souza Neto, 1993). Dentre as várias culturas pesquisadas visando estabelecer esse  374 Jakelaitis   et al.   Acta Sci. Agron. Maringá, v. 28, n. 3, p. 373-378, July/Sept., 2006 consórcio, o milho tem se destacado em decorrência do seu valor de mercado, da produtividade e do excelente desempenho da cultura quando consorciado com forrageiras (Souza Neto 1993, Cobucci, 2001; Silva et al. , 2004). As vantagens citadas por Souza Neto (1993) se restringem aos efeitos residuais dos fertilizantes, a diminuição das plantas daninhas na área, a proteção do solo contra a erosão e o aumento da produção de forragem em uma mesma estação de crescimento. Todavia, existem algumas limitações, principalmente na uniformidade e na rapidez de estabelecimento da forrageira. O estabelecimento da forrageira na  presença do milho promove a competição,  principalmente em semeaduras simultâneas. Dessa forma, uma espécie pode limitar o crescimento da outra pela eficiência em utilizar os recursos do ambiente. A competição é a distribuição dos recursos limitantes do crescimento entre as espécies no agrossistema e a eficiência de cada espécie em utilizar estes recursos para a produção de biomassa (Rohrig e Stulzei, 2001). No entanto, a competição somente se estabelece quando a intensidade de uso de recursos naturais pelos competidores suplanta a capacidade do meio em fornecer esses recursos, ou quando um dos competidores impede o acesso a esses recursos, como em condições de sombreamento (Pitelli, 1985). Nesse sentido, na interação entre duas espécies se obtém maior sucesso quando as mesmas apresentam estádios de crescimento diferentes, em que os períodos de maior demanda pelos recursos não coincidam. Dentre os fatores ligados à competição, a densidade de plantas e a época relativa de emergência desempenham grande importância. Em estudos de competição entre plantas daninhas e culturas, quanto maior for a densidade de plantas daninhas, maior será a quantidade de indivíduos que disputam os mesmos recursos, e, conseqüentemente mais intensa será a competição sofrida pela espécie de interesse. Por outro lado, o momento da emergência de plantas daninhas em relação à cultura pode influenciar mais no potencial competitivo do que a própria densidade de indivíduos. Rizzardi et al.  (2003) verificaram em soja, que o atraso na emergência de plantas daninhas associado à redução na densidade de indivíduos diminuiu os efeitos negativos causados  pela competição no rendimento de grãos. A semeadura da forrageira, no inicio do estádio de desenvolvimento do milho, tem o objetivo de favorecer o estabelecimento da pastagem. Todavia, a  produtividade da cultura poderá ser prejudicada, pela densidade de semeadura, pela espécie forrageira e  pelo espaçamento entre o milho e a planta forrageira. O conhecimento de como a forrageira e a cultura são afetadas pela competição é de grande importância  para a formação da pastagem e para a produção econômica da cultura (Sousa Neto, 1993). O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de densidades e épocas de emergência de  Brachiaria brizantha  em relação ao milho sobre a produção de ambas as espécies quando cultivadas em conjunto. Material e métodos O experimento foi realizado em Viçosa, Estado de Minas Gerais, no período de março a agosto de 2003, em vasos com 18,0 litros (804 cm -2 ) de substrato. O solo foi classificado como Argissolo Vermelho-Amarelo câmbico, fase terraço. A análise química deste solo revelou as seguintes características: pH em água de 5,92; 8,4 mg de P; 56 mg de K; 2,63 cmol c  de Ca; 0,65 cmol c  de Mg; 1,9 cmol c de Al; 4,6 cmol c de H+Al; 3,42 cmol c de SB; e 8,9 cmol c de T por dm -3  de solo, e 2,9 dag de matéria orgânica por kg de solo. Após a coleta, este solo foi peneirado, e em seguida foram aplicados 500 g m -3 de calcário dolomítico e 2.500 g m -3 da formulação 8-28-16 (N-P-K). O delineamento utilizado foi o de blocos casualizados, dispostos em arranjo fatorial. Para as características avaliadas no milho adotou-se o esquema 4x5+1, constituído de quatro densidades de  Brachiária brizantha  cv Vitória (1, 2, 4 e 8 plantas), cinco épocas de emergência da  B. brizantha  em relação a emergência do milho (7 dias antes, no mesmo dia, 7, 14 e 28 dias após), com quatro repetições, mais um tratamento adicional correspondente ao milho solteiro com 16 repetições. Em  B. brizantha  adotou-se o arranjo 4x5x2, constituídos pelas mesmas densidades e épocas de emergência acima descritas, e pela forrageira na  presença e na ausência do milho, com quatro repetições. Cada vaso constituiu uma unidade experimental.  Nos vasos com milho foram semeadas três sementes do cultivar BR-205, e mantida uma planta  por desbaste realizado cinco dias após a emergência. Para  B. brizantha,  antes da semeadura, as suas sementes foram pré-germinadas em câmara úmida com fotoperíodo de 12 h e temperaturas alternadas 25/30°C, para garantir emergência uniforme em cada uma das épocas avaliadas. Após o estabelecimento das plantas foram realizadas duas aplicações de N em cobertura, que correspondeu ao estádio de 4-5 e 8-9 folhas expandidas do milho na dose equivalente a 3 g vaso -1 ( ≈ 168 kg N ha -1 ), utilizando a uréia como fonte de N. Os vasos foram irrigados diariamente mantendo a umidade próxima a capacidade de campo. Inicialmente os vasos permaneceram no interior da casa-de-vegetação com polietileno transparente e as laterais protegidas com sombrite 50% até os 50 dias após a emergência do milho. Posteriormente foram conduzidos para o exterior da mesma. No   Brachiaria   brizantha  em competição com o milho   375 Acta Sci. Agron. Maringá, v. 28, n. 3, p. 373-378, July/Sept., 2006 florescimento do milho foi avaliado a altura, tomada  pela distância do solo até a folha bandeira, e o diâmetro do colmo a dez centímetros do solo. O período de convivência entre o milho e a forrageira, no mesmo vaso, foi considerado desde a emergência até a maturação fisiológica do milho. Desta forma, no final do experimento, retirou-se a  parte aérea do milho e da forrageira, cortando-se rente ao solo e colocando em estufa de ventilação forçada, a 70°C, até a biomassa permanecer constante. Após a secagem, determinou-se a biomassa seca total da  parte aérea do milho e da forrageira, bem como o rendimento de grãos de milho. Os dados coletados foram submetidos à análise de variância, sendo que a biomassa seca total da parte aérea e o rendimento de grãos foram transformados em x 0,5  para análise. Quando significativo, o teste F (p<0,05), foi aplicada a análise de regressão referente à emergência de  B. brizantha  em relação à do milho como variável independente para todas as densidades, e os valores das características avaliadas, como variáveis dependentes. Para a escolha dos modelos de regressão (linear e não linear), baseou-se na sua simplicidade e ajuste conforme o seu significado  biológico. Resultados e discussão Todas as características avaliadas no milho e na  B. brizantha  foram influenciadas pela interação entre as densidades e as épocas de emergência de  B. brizantha . De uma forma geral, à medida que a  B. brizantha  se antecipou à emergência do milho, observou-se maior interferência da forrageira sobre a altura das plantas, no diâmetro do colmo, na biomassa seca da parte aérea e no rendimento de grãos de milho, a qual foi intensificada pelo aumento da densidade de  B. brizantha  (Figuras 1 a 4). Nas densidades de uma ou duas plantas de  B. brizantha   por vaso, não se observou efeito das épocas de emergência da forrageira sobre a altura e o diâmetro do colmo das plantas de milho, se comparado com o milho solteiro. Entretanto, a partir de 4 plantas de  B. brizantha  por vaso, a emergência precoce da forrageira reduziu essas variáveis (Figuras 1 e 2). Figura 1.  Altura do milho (cv. BR 205) em função de densidades de plantas e épocas de emergência de  Brachiaria brizantha  em relação à cultura. A altura média do milho solteiro correspondeu a 2,18 m.Viçosa, Estado de Minas Gerais, 2003 Figura 2.  Diâmetro do colmo de milho (cv. BR 205) em função de densidades de plantas e épocas de emergência de  Brachiaria brizantha  em relação à cultura. O diâmetro médio do milho solteiro correspondeu a 2,80 cm, e a altura do milho solteiro a 2,18 m. Viçosa, Estado de Minas Gerais, 2003. A biomassa seca da parte aérea e o rendimento de grãos de milho foram as variáveis mais sensíveis à interferência de  B. brizantha . Observou-se que na emergência de  B. brizantha  sete dias antes do milho, houve redução em ganhos de biomassa seca da parte aérea de 12; 26; 43; e 61% devido ao incremento da densidade de zero (testemunha) para 1, 2, 4, e 8  plantas de  B. brizantha  por vaso, respectivamente (Figura 3). O maior efeito negativo observado com a emergência da forrageira antes do milho se deve ao fato de que nessa condição ela exerceu prioridade na utilização dos recursos do ambiente, e, em conseqüência, formaram plantas com maior potencial competitivo. Para a emergência simultânea de  B. brizantha  e sete dias após o milho, as reduções foram respectivamente de 12; 21; 29; 37% e 12; 16; 18 e 19% para as mesmas densidades de  B. brizantha  acima descritas. O menor efeito da densidade de  plantas de  B. brizantha  sobre a biomassa seca do milho pode ser observado quando a sua emergência  376 Jakelaitis   et al.   Acta Sci. Agron. Maringá, v. 28, n. 3, p. 373-378, July/Sept., 2006 ocorreu sete dias após o milho, constatando-se redução de 12 para apenas 19% nas densidades de 1 a 8 plantas por vaso, respectivamente. Já em relação à emergência da  B. brizantha  quatorze dias após o milho não se observou efeito da densidade; a redução média observada nessa época foi de 11% para todas as densidades plantas testadas de  B. brizantha  convivendo com o milho em relação à testemunha (Figura 3). Figura 3.  Biomassa da parte aérea (g vaso -1 ) do milho (cv. BR 205) em função de densidades de plantas e épocas de emergência de  Brachiaria brizantha  em relação à cultura. A biomassa seca da  parte aérea do milho solteiro correspondeu a 703,09 g vaso -1 , e a altura média do milho solteiro a 2,18 m. Viçosa, Estado de Minas Gerais, 2003. Comparado à testemunha (sem a presença de  B. brizantha ), o rendimento de grãos das plantas milho que conviveram com  B. brizantha foi inferior em 7; 11; 57; e 77% para as densidades de 1, 2, 4, e 8  plantas de  B. brizantha  por vaso, respectivamente, quando a mesma emergiu uma semana antes do milho (Figura 4). Emergindo juntas, as reduções foram de 7; 11; 27; e 49% para as mesmas densidades. Para a emergência da  B. brizantha  sete dias após o milho, a redução no rendimento de grãos foi maior para a densidade de 8 plantas de  B. brizantha (23% em relação à testemunha), o que era esperado, nessa mesma densidade, pela redução expressiva de 19% na  biomassa seca das plantas de milho. Quando a  braquiária se estabeleceu 14 e 28 dias após a emergência do milho não foram observadas perdas no rendimento de grãos de milho, tornando-se evidente que se deve priorizar o rápido estabelecimento da cultura em relação à forrageira (Figura 4). Por outro lado, quando isto não ocorre torna-se importante o manejo da braquiária dentro do período crítico de competição do milho, o qual corresponde ao intervalo entre a 3ª e 14ª folha, para evitar perdas significativas na colheita. Cobucci (2001) relata que em vários experimentos de campo sobre o consórcio de  B. brizantha  com o milho a presença da forrageira não afetou essa cultura e que, em outros, foi necessário o uso do herbicida nicosulfuron em subdoses para reduzir o crescimento da forrageira e, com isso, garantir o bom rendimento da cultura. Os principais fatores que condicionam a interferência de  B. brizantha  no rendimento do milho, quando esta emergiu antes do seu estabelecimento são o rápido desenvolvimento do seu sistema radicular e alta capacidade de absorção de nitrogênio. Assim como no milho, o N é o principal macronutriente limitante na produtividade das pastagens, principalmente aquelas formadas por espécies do gênero  Brachiaria  (Abreu e Monteiro, 1999; Cecato et al. , 2000; Alexandrino, 2000). Portanto, conforme constatado  por Rajcan e Swanton, 2001, a presença de um competidor durante o desenvolvimento e crescimento inicial do milho pode alterar a disponibilidade de N no solo e sua distribuição na planta. Figura 4.  Produção de grãos (g vaso -1 ) de milho (cv. BR 205) em função de densidades de plantas e épocas de emergência de  Brachiaria brizantha  em relação à cultura. O rendimento de grãos do milho solteiro correspondeu a 138,09 g vaso -1 , e a altura média do milho solteiro a 2,18 m. Viçosa, Estado de Minas Gerais, 2003.  Nesta pesquisa verificou-se a importância tanto do tempo relativo de emergência de  B. brizantha  quanto da densidade de plantas sobre o rendimento do milho. Resultados semelhantes foram observados em estudos de competição de espécies daninhas com culturas, conforme relatado por Fleck et al.  (2004) com as plantas daninhas  Bidens pilosa  e Sida sp . convivendo com soja, Knezevic et al.  (1997) e Knezevic e Horan (1998) com  Amaranthus   retroflexus  e sorgo, Bosnic e Swanton (1997) com  Echinochloa   crusgalli  e milho; e Chickoye et al.  (1995) com feijão e a espécie daninha  Ambrosia   artemisiifolia . Por outro lado, Massinga et al.  (2001), verificaram maior importância da época relativa de emergência, quando observaram em milho competindo com a espécie daninha  Amaranthus palmeri,  que menos de uma planta m -1  emergindo simultaneamente com o milho interferiu mais no rendimento da cultura do que oito plantas daninhas que emergiram mais tarde, demonstrando que plantas de emergência rápida apresentam maior capacidade competitiva desde o início da convivência.   Brachiaria   brizantha  em competição com o milho   377 Acta Sci. Agron. Maringá, v. 28, n. 3, p. 373-378, July/Sept., 2006  Na emergência de  B. brizantha  sete dias antes do milho, o decréscimo no acúmulo de biomassa seca da  parte aérea da forrageira foi de 43; 47; 30; e 29% para as densidades de 1, 2, 4 e 8 plantas vaso -1 , comparado às respectivas testemunhas livres de competição com o milho (Figuras 5 e 6). Semelhante ao milho, verificou-se que à medida que se atrasou a época de emergência da forrageira em relação ao milho reduziram-se os valores da biomassa seca da parte aérea das mesmas (Figura 5). Quando a emergência da forrageira coincidiu com a do milho, a presença deste inibiu 77; 76; 75; e 62% o acúmulo de biomassa seca de  B. brizantha  para as referidas densidades citadas anteriormente, ao passo que, em emergência tardia da  B. brizantha  junto ao milho, as  perdas foram em média de 86; 90; e 89% para as épocas de emergência de 7, 14 e 28 dias após o milho, respectivamente, independente da densidade da forrageira (Figura 5). Estes resultados encontram respaldo nas observações de Radosevitch et al.  (1996), de que a rapidez da emergência correlaciona-se  positivamente com o espaço ocupado e explorado pelas  plantas, que por sua vez determina a quantidade de recursos disponíveis para o seu crescimento e desenvolvimento. A capacidade de supressão da  B. brizantha  pelo milho decorre do fato de que a cultura apresenta maior crescimento inicial e uniformidade de ocupação do espaço, e possui capacidade de sombrear precocemente a  B. brizantha , diminuindo dessa forma, a quantidade de radiação fotossinteticamente ativa incidente e retardando o seu desenvolvimento vegetativo . Este comportamento corrobora com os resultados obtidos por Portes et al.  (2000), que pesquisando o consórcio de  B. brizantha  com milho, verificaram que a forrageira sofreu forte competição da cultura durante seu ciclo de convivência com ela. Também, Castro et al.  (1999) estudando a  produção de forragem de capim-braquiária sob vários níveis de sombreamento, verificaram que a redução do rendimento forrageiro pode estar relacionado ao fato de a radiação do ambiente sombreado ser inferior ao seu ponto de compensação luminoso. Figura 5.  Biomassa da parte aérea de  Brachiaria brizantha  (g vaso -1 ) convivendo com a cultura do milho (cv. BR 205) em função de densidades de plantas e épocas de emergência em relação à cultura. A altura do milho solteiro correspondeu a 2,18 m. Viçosa, Estado de Minas Gerais, 2003. Figura 6.  Biomassa da parte aérea de  Brachiaria brizantha  (g vaso -1 ) em função de densidades de plantas e épocas de emergência em relação à cultura. A altura do milho solteiro correspondeu a 2,18 m. Viçosa, Estado de Minas Gerais, 2003. Todavia, em estudos referentes ao comportamento de forrageiras tropicais sob sombreamento artificial, Dias Filho (2000, 2002) constatou, que a  B. brizantha  sombreada apresenta determinada plasticidade fenotípica e tolerância em resposta ao sombreamento. Segundo o autor esta espécie reduz sua capacidade fotossintética, apresentando no ambiente sombreado maior área foliar específica e maior razão de área foliar. Essa resposta da planta visa maximizar a captura de luz e deduzir o ponto de compensação luminosa, promovendo um balanço positivo de carbono mesmo com condição de restrição a luz. Os resultados desta pesquisa indicam que o milho não apresenta redução da capacidade produtiva em convivência com  B. brizantha , em situações que a mesma se estabelece quatorze dias após a emergência da cultura; e que nessa condição, a forrageira mostra-se sensível à competição e ao sombreamento exercido  pelo milho. Entretanto, esperava-se maior resposta no rendimento forrageiro de  B. brizantha ; porém, este resultado pode estar associado ao período avaliado, em que a temperatura (Figura 7) já não se encontrava apropriada para o crescimento de espécies C 4 , como a  B. brizantha . Ressalta-se que as constatações feitas nesse trabalho em casa de vegetação não devem ser extrapoladas para condições de campo, sendo necessário a sua reprodução em condições naturais de ambiente.
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