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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.11.2020.tde-05052020-145936
Document
Author
Full name
João Leonardo Corte Baptistella
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2020
Supervisor
Committee
Mazzafera, Paulo (President)
Andrade, Sara Adrián López de
Pavinato, Paulo Sergio
Title in Portuguese
Ciclagem de fósforo pela braquiária consorciada com o cafeeiro
Keywords in Portuguese
Café
Consórcio
Disponibilidade de P
Fertilidade
Forrageira
Abstract in Portuguese
O cultivo de café no Brasil ocorre, em sua maioria, a pleno sol com o solo descoberto, o que favorece o aparecimento de estresses ao cafeeiro, principalmente por altas temperaturas no solo e falta de água. Um jeito de se amenizar esses efeitos negativos é a adoção do consórcio café-braquiária. O consórcio promove vários benefícios, dentre eles a solubilização e ciclagem de nutrientes como o fósforo (P). Nesse sistema, a braquiária, que cresce na entrelinha do cafezal, é roçada e seus resíduos depositados sob a saia do cafeeiro. Por possuir um sistema radicular que explora grande volume de solo, a braquiária seria capaz de absorver nutrientes fora da zona de alcance do cafeeiro, disponibilizando-os após decomposição ao mesmo e aumentando a ciclagem de nutrientes. Embora importante, do ponto de vista de uso eficiente de recursos, existe pouca informação na literatura sobre a ciclagem de P nesse sistema de produção. O objetivo desse trabalho foi estudar a ciclagem de P pela braquiária consorciada com o cafeeiro e comparar espécies da forrageira quanto a aquisição e uso do P. Para isso realizou-se três experimentos: (I) campo, (II) rizotron e (III) hidroponia. No experimento I, forneceu-se P em três profundidades de solo (30, 60 e 90 cm) sob braquiária decumbens (Urochloa decumbens) cultivada na entrelinha de um cafezal; analogamente, no exp. II forneceu-se P ao longo do perfil de solo (até 2 m) de rizotrons cultivados com braquiária decumbens. Em ambos os casos o objetivo era verificar a capacidade da braquiária para ciclagem de P em profundidade, por isso a biomassa de raiz e parte aérea, o fracionamento do P no perfil e o acúmulo de nutrientes na parte aérea de braquiária foram avaliados. O exp. III, consistiu no cultivo de 3 espécies de braquiária - decumbens, brizanta (Urochloa brizantha) e ruziziensis (Urochloa ruziziensis) - em solução nutritiva sob 4 níveis de disponibilidade de P - 0.2, 0.5, 1 e 2 µM.L-1. Nesse caso, o objetivo era avaliar as diferenças entre espécies na aquisição de P, avaliando a produção de biomassa, atividade de fosfatase ácida e exsudação de ácidos orgânicos pelas raízes. Considerando os resultados dos três experimentos em conjunto, a magnitude da ciclagem de P depende da produção de biomassa de parte aérea correlaciona positivamente (r > 0.9) com a disponibilidade do elemento até 80 cm de profundidade. Embora ela seja eficiente em utilizar e absorver o P, não foram verificados efeitos de mobilização das frações mais recalcitrantes do P do solo a campo ou no rizotron, possivelmente pelo limitado tempo de avaliação. Os resultados da hidroponia sugerem que existem diferenças entre espécies de braquiária quanto a eficiência de uso do P e crescimento, com melhor desempenho geral da braquiária ruziziensis. Portanto, dependendo da fertilidade e manejo do sistema, a espécie de braquiária mais adequada pode ser diferente.
Title in English
Phosphorus cycling by brachiariagrass intercropped with coffee tree
Keywords in English
Coffee
Efficiency
Fertility
Forage
Intercrop
P availability
Abstract in English
Coffee cultivation in Brazil is made under full sun exposure on bare soil. This favors stress on the coffee tree, mainly due to high soil temperatures and water deficit. Among the ways to alleviate these negative effects is the adoption of the coffee-brachiaria intercrop. This intercrop system promotes several benefits, such as solubilization and cycling of nutrients such as phosphorus (P), to name a few. In this system, the brachiaria that grows between coffee lines is mowed and its residues deposited close to the coffee tree. Because the forage has a root system that exploits a large volume of soil, the brachiaria would be able to absorb nutrients that are unattainable to the coffee roots, making them available after decomposition and increasing nutrient cycling. Although important, from the point of view of efficient use of resources, there is little information about P cycling in this intercrop. The objective of this work was to study P cycling by the brachiaria intercropped with coffee and to compare brachiaria species regarding P acquisition and use. Three essays were assembled: (I) on field, (II) on rhizotron and (III) hydroponics. On essay I, P was applied on three soil depths (30, 60 and 90 cm) under brachiaria decumbens (Urochloa decumbens) intercropped with coffee; in essay II, we applied P up to 2 m on rhizotron cultivated with brachiaria decumbens. On both essays the objective was to verify P cycling from deep soil layers by brachiaria, for this reason, root and shoot biomass, soil P fractioning and nutrient accumulation in the shoot were evaluated. In essay III, 3 brachiaria species - decumbens, brizantha (Urochloa brizantha) and ruziziensis (Urochloa ruziziensis) - were cultivated on nutrient solution containing 4 levels of P availability - 0.2, 0.5, 1 e 2 µM.L-1. The objective, in this case, was to compare species on their capacity to acquire P, therefore, biomass production, acid phosphatase activity and organic acid root exudation were accessed. Taken together the three essays showed that the magnitude of P cycling depends on shoot biomass production and has a high positive correlation (r > 0.9) with P availability up to 80 cm of depth. Although the forage was efficient to use and absorb P, we found no effect of mobilization of the more recalcitrant P fractions on field conditions nor rhizotron, the duration of the experiment might have been not enough to access these changes. The results of the hydroponics suggest that there are differences between brachiaria species in P use efficiency and growth according to P availability, brachiaria ruziziensis being the one presenting the best results. Therefore, depending on the system fertility and management, the species of brachiaria that will achieve better results may differ.
 
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Publishing Date
2020-05-06
 
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