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Pesquisa Agropecuária Tropical, Volume: 56, Published: 2026Pesquisa Agropecuária Tropical, Volume: 56, Published: 2026
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Research Article Innovations in lettuce seed pelleting: sustainable materials and machine learning analysis1 Crisóstomo, Natália Marinho Silva Soares, Larice Bruna Ferreira Melo Junior, João Luciano de Andrade Massahud, Regla Toujaguez La Rosa Melo, Luan Danilo Ferreira de Andrade Abstract in Portuguese: RESUMO A baixa eficiência de semeadura de sementes de alface, devido ao seu pequeno tamanho, formato irregular e reduzida massa, representa uma barreira significativa à produtividade. Objetivou-se avaliar a qualidade fisiológica de sementes de alface peletizadas com combinações de materiais de recobrimento sustentáveis (MB4, Ekosil, BTgran e pó de concha de sururu) e adesivos (cola PVA, cola FTA e goma de mandioca). O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 3 × 4 + 1, com avaliação de variáveis de germinação e vigor. A combinação de BTgran com cola PVA apresentou os melhores resultados para germinação, comprimento de plântulas e massa seca. A aplicação de aprendizado de máquina permitiu identificar as variáveis mais decisivas com 75 % de acurácia, fornecendo suporte analítico para o desenvolvimento de tecnologias agrícolas mais sustentáveis e acessíveis.Abstract in English: ABSTRACT The low sowing efficiency of lettuce seeds stemming from their small size, irregular shape, and low mass poses a significant barrier to yield. The present study aimed to evaluate the physiological quality of lettuce seeds pelleted with combinations of sustainable coating materials (MB4, Ekosil, BTgran, and mangrove sururu shell powder) and adhesives (PVA glue, FTA glue, and cassava gum). The experiment followed a completely randomized design, in a 3 × 4 + 1 factorial scheme, with germination and vigor variables assessed. The combination of BTgran and PVA glue provided the best performance for germination, seedling length, and dry mass. Machine learning analysis identified the most influential variables with 75 % of accuracy, providing analytical support for the development of more sustainable and accessible agricultural technologies. |
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Research Article Effects of biochar on corn yield1 Mosquera, Yessika Biasney Serna Torres-Torres, Jhon Jerley Forero, Rosalina González Maturana, Franklin Barrios Abstract in Portuguese: RESUMO O biocarvão tem sido amplamente utilizado como condicionador de solo para melhorar o crescimento e a produtividade de culturas de ciclo curto; entretanto, seus efeitos em solos degradados por mineração e exploração madeireira permanecem pouco estudados. Objetivou-se avaliar o impacto de sete formulações de biocarvão sobre a produtividade de milho (Zea mays L.) em duas localidades caracterizadas por solos altamente degradados. Resíduos de galhos, costaneiras, folhas e tocos foram pirolisados e aplicados em doses de 1 e 2 kg m-2, utilizando-se delineamento fatorial em blocos ao acaso. A germinação, crescimento, biomassa e produção de espigas foram analisados por modelos lineares mistos. O biocarvão aumentou significativamente a germinação, com valores superiores a 79 % em todos os tratamentos ativos, em comparação a 41,7 % no controle. Também foram observados aumentos consistentes na altura das plantas e na biomassa seca total, especialmente nos tratamentos derivados de misturas de resíduos, que apresentaram maior capacidade de retenção de água, pH mais alto e maiores teores de nutrientes. Embora o crescimento em diâmetro não tenha apresentado diferenças estatísticas globais, doses mais elevadas indicaram tendência positiva. A produção de espigas aumentou com o uso de biocarvão, embora os rendimentos absolutos tenham permanecido inferiores à média nacional, devido à forte degradação do solo e à elevada pluviosidade da região. O biocarvão (particularmente em formulações mistas) tem elevado potencial para melhorar a produtividade de milho em solos tropicais degradados, embora sua eficácia dependa das condições edafoclimáticas e do tempo de incorporação.Abstract in English: ABSTRACT Biochar has been widely used as a soil conditioner to enhance the growth and yield of short-cycle crops; however, its effects on soils degraded by mining and logging remain insufficiently studied. This study aimed to evaluate the impact of seven biochar formulations on maize (Zea mays L.) yield in two localities characterized by highly degraded soils. Residues of branches, coastal slabs, leaves, and stumps were pyrolyzed and applied at doses of 1 and 2 kg m-2, in a randomized complete block factorial design. Germination, growth, biomass, and ear production were analyzed using linear mixed models. The biochar significantly increased germination, with values exceeding 79 % in all active treatments, when compared to 41.7 % in the control. Consistent increases in plant height and total dry biomass were also observed, especially in treatments derived from mixed residue formulations, which exhibited greater water-holding capacity, higher pH, and increased nutrient contents. Although stem diameter did not exhibit overall statistical differences, higher doses indicated a positive trend. Ear production increased with biochar application, although absolute yields remained below the national average, due to the severe soil degradation and high rainfall of the region. Biochar, particularly when applied in mixed formulations, has a strong potential to improve maize yield in degraded tropical soils, although its effectiveness depends on edaphoclimatic conditions and duration of soil incorporation. |
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Research Article Improving nitrogen efficiency and reducing ammonia emissions in wheat: a strategy using cattle slurry and dicyandiamide1 Silva, Alieze Nascimento da Soares, Eveline Ferreira Basso, Claudir José Abstract in Portuguese: RESUMO Em sistemas de plantio direto, a aplicação superficial de dejetos líquidos de bovinos pode resultar em perdas significativas de nitrogênio por volatilização de amônia, comprometendo a eficiência de uso do nutriente pelo trigo. Este estudo avaliou os efeitos de métodos de aplicação de dejetos líquidos de bovinos (DLB) (superficial vs. injeção), com ou sem o inibidor de nitrificação dicianodiamida (DCD), sobre a volatilização de amônia (NH₃-N), eficiência de uso do nitrogênio e produtividade de trigo, em sistema de plantio direto. Dois experimentos de campo foram conduzidos em solos contrastantes (Latossolo e Argissolo). As perdas de NH₃-N no pré-plantio foram fortemente influenciadas pela fonte e pelo modo de aplicação do N. No Latossolo, a volatilização acumulada atingiu 10,67 % do N aplicado no tratamento NPK, em comparação a 7,80 % para DLB aplicado superficialmente e 7,25 % para DLB injetado. No Argissolo, as perdas de NH₃-N provenientes do DLB foram inferiores a 1 % do N amoniacal aplicado, e a injeção reduziu as emissões em até 58 %, em relação à aplicação superficial. O tratamento com DLB injetado combinado com DCD (DLBi + DCD) aumentou a absorção de N em 48-141 kg ha-1 e melhorou a eficiência de uso do nitrogênio em 1,23-2,53 kg de grãos, quando comparado ao NPK. A produtividade de grãos também foi superior no DLBi + DCD, com incrementos de 20,3 % (Latossolo) e 16,2 % (Argissolo), em relação ao NPK. A injeção de DLB associada ao uso de DCD aumentou a retenção de N, reduziu as perdas de NH₃-N e elevou a produtividade do trigo, representando uma alternativa eficiente à adubação mineral convencional em sistemas subtropicais de plantio direto.Abstract in English: ABSTRACT Under no-tillage systems, the surface application of cattle slurry may result in significant losses through ammonia volatilization, compromising the nitrogen-use efficiency in wheat. This study evaluated the effects of cattle slurry (CS) application methods (surface vs. injection), with or without the nitrification inhibitor dicyandiamide (DCD), on ammonia (NH₃-N) volatilization, nitrogen-use efficiency and wheat yield, under no-tillage conditions. Two field experiments were carried out in contrasting soils (Oxisol and Ultisol). Pre-sowing NH₃-N losses were strongly affected by the source and application method of N. For the Oxisol, the cumulative volatilization reached 10.67 % of the N applied in the NPK treatment, when compared to 7.80 % in the surface-applied CS and 7.25 % in the injected CS. For the Ultisol, the NH₃-N losses from CS were lower than 1 % of the applied ammoniacal N, and the injection reduced emissions up to 58 %, relatively to the surface application. The injected CS treatment combined with DCD (CSi + DCD) increased the nitrogen uptake by 48-141 kg ha-1, and improved the nitrogen-use efficiency by 1.23-2.53 kg of grains, when compared to NPK. Grain yield was also higher in CSi + DCD, with increases of 20.3 % (Oxisol) and 16.2 % (Ultisol), in relation to NPK. The slurry injection associated with the use of DCD enhanced the N retention, reduced NH₃-N losses, and increased wheat yield, representing an efficient alternative to conventional mineral fertilization in subtropical no-tillage systems. |
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Research Article Antecipe system: an alternative for early intercropped maize cultivation1 Salazar, Adam Yvens Araújo Ferrão, Gregori da Encarnação Rego, Carlos Augusto Rocha de Moraes Borghi, Émerson Silva, Maria da Paz Pires Abstract in Portuguese: RESUMO O cultivo de milho segunda safra no leste maranhense é limitado pela curta duração do período chuvoso e pela janela restrita após a colheita da soja. Objetivou-se avaliar o desempenho do sistema Antecipe como alternativa de cultivo intercalar antecipado, considerando-se épocas de semeadura e seus reflexos nos componentes de produção. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, com três tratamentos e quatro repetições. No primeiro tratamento, o milho híbrido Fórmula Viptera 2 foi semeado nas entrelinhas da soja, com 20 dias de antecedência da colheita. No segundo, a semeadura ocorreu 13 dias antes da colheita, enquanto, no terceiro, a implantação foi realizada um dia após a colheita da soja. O segundo tratamento apresentou maior produtividade média, atribuída ao aumento do peso de grãos por espiga e peso de mil grãos. A antecipação da semeadura do milho em 13 dias representa uma estratégia eficaz para viabilizar o cultivo do milho segunda safra no leste maranhense, especialmente em áreas de soja implantadas a partir de dezembro.Abstract in English: ABSTRACT Second-crop maize cultivation in the eastern Maranhão state (Brazil) is constrained by the short duration of the rainy season and by the limited planting window after soybean harvest. This study aimed to evaluate the performance of the Antecipe system as an alternative for early intercropped cultivation, considering sowing dates and their effects on yield components. The experiment was conducted using a randomized block design, with three treatments and four replications. In the first treatment, the Fórmula Viptera 2 maize hybrid was sown between soybean rows, at 20 days before harvest. In the second, sowing was carried out at 13 days before harvest, whereas, in the third treatment, establishment occurred one day after soybean harvest. The second treatment exhibited the highest mean yield, which was attributed to increases in grain weight per ear and 1,000-grain weight. Advancing maize sowing by 13 days represents an effective strategy to enable the second-crop maize cultivation in eastern Maranhão, especially in areas where soybean is established from December onwards. |
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Research Article Essential oils for the management of bacterial wilt in tomato plants1 Gonçalves, Meridiana Araujo Peixoto, Ana Rosa Barros, Bruno Gabriel Amorim Silva, Rafaela Menezes de Aguiar Silva, Risoneide de Cassia Zeferino Abstract in Portuguese: RESUMO A murcha bacteriana, causada por Ralstonia solanacearum, é considerada um dos principais problemas fitossanitários do cultivo do tomateiro. Objetivou-se avaliar a eficácia de óleos essenciais na inibição in vitro de R. solanacearum, bem como sua capacidade de reduzir o patógeno no solo e diminuir a severidade da murcha bacteriana, além de verificar seus efeitos sobre o crescimento de plantas de tomateiro do híbrido ‘TY 2006’, em condições de casa-de-vegetação. Foi caracterizada a composição química do óleo com maior eficiência de controle da doença e correlacionou-se o efeito com o principal constituinte bioativo. O óleo essencial de cravo (0,14 %), entre os demais testados, promoveu inibição das colônias bacterianas in vitro, redução significativa da população bacteriana do solo e menor incidência, severidade e progresso da doença, além do crescimento dos tomateiros. A atividade bactericida foi atribuída ao acetato de eugenol, composto majoritário do óleo.Abstract in English: ABSTRACT Bacterial wilt, caused by Ralstonia solanacearum, is considered one of the main phytosanitary problems in tomato cultivation. This study aimed to evaluate the efficacy of essential oils on the in vitro inhibition of R. solanacearum, as well as their ability to reduce the pathogen in the soil and decrease the severity of bacterial wilt, in addition to verify their effects on the growth of tomato plants of the ‘TY 2006’ hybrid, under greenhouse conditions. The chemical composition of the oil with the greatest efficiency in controlling the disease was characterized and the effect was correlated with the main bioactive constituent. The clove essential oil (0.14 %), among the other tested essential oils, promoted the in vitro inhibition of bacterial colonies, as well as a significant reduction in the soil bacterial population and lower incidence, severity, and progression of the disease, in addition to promote tomato plant growth. The bactericidal activity was attributed to eugenol acetate, the major compound of the oil. |
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Research Article Estimation of radiation interception and intercepted photosynthetically active radiation in soybean using smartphone images Silva, Diecson Ruy Orsolin da Trentin, Fernanda Basso, Claudir José Paula, Gizelli Moiano de Abstract in Portuguese: RESUMO A obtenção de parâmetros como cobertura de dossel, índice de área foliar, intercepção de radiação e radiação fotossinteticamente ativa interceptada (iPAR) em culturas como a soja geralmente envolve métodos caros e demorados. Objetivou-se identificar o melhor método de captura de imagens via smartphone para estimar a porcentagem de intercepção de radiação, iPAR e eficiência de uso da radiação na cultura da soja. As imagens foram obtidas utilizando-se smartphone posicionado em diferentes alturas, ângulos e orientações em relação ao dossel, incluindo capturas verticais, ascendentes e por vídeo. As imagens e vídeos foram analisados no aplicativo Canopeo, para obtenção da cobertura de dossel verde fracionada (CDVF). As imagens por vídeo e câmera de celular, a distâncias de 0,8 e 1,0 m do dossel da cultura, respectivamente, destacaram-se como as mais eficazes na estimativa da intercepção de radiação e iPAR por meio da CDVF.Abstract in English: ABSTRACT The acquisition of parameters such as canopy cover, leaf area index, radiation interception, and intercepted photosynthetically active radiation (iPAR) in crops such as soybean often relies on methods that are costly and time-consuming. This study aimed to identify the most suitable smartphone-based image acquisition method for estimating the percentage of radiation interception, iPAR, and radiation-use efficiency in soybean crop. The images were collected using a smartphone positioned at different heights, angles, and orientations relative to the canopy, including nadir (vertical), upward-facing, and video-based acquisitions. The images and videos were analyzed using the Canopeo application to obtain the fractional green canopy cover (FGCC). The video-based and smartphone camera images acquired at distances of 0.8 and 1.0 m from the crop canopy, respectively, were the most effective approaches for estimating radiation interception and iPAR through FGCC. |
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Research Article Analysis of heat shock transcription factor gene family in cocoa Rosida, Waki’atil Ulum, Fuad Bahrul Su’udi, Mukhamad Abstract in Portuguese: RESUMO O fator de choque térmico (HSF) é fundamental na regulação do estresse em plantas. Objetivou-se analisar o papel e as características da proteína HSF em Theobroma cacao L. A avaliação foi realizada bioinformaticamente, consistindo na identificação do HSF no genoma do cacau, análise de propriedades físicas, estrutura gênica, motivos e localização subcelular, filogenética e cromossômica. Um total de 26 proteínas HSF foram identificadas, apresentando estrutura completa composta por éxons e introns. A análise do promotor gênico TcHSF revelou vários elementos cis-regulatórios que atuam na resposta ao estresse, como os elementos responsivos à anaerobiose, ao ácido abscísico e a baixas temperaturas, bem como a sequência de ligação à mieloblastose. Quase todos os TcHSF apresentaram forte grau de localização subcelular no núcleo. A filogenética do cacau mostrou que Thecc1EG037635t1 está em um clado com At5G54070, com valor bootstrap de 90 %. Os três melhores candidatos (TcHSF-14, TcHSF-24 e TcHSF-25) são recomendados para análise funcional adicional, devido ao seu potencial para aumentar o valor do cacau.Abstract in English: ABSTRACT The heat shock factor (HSF) is crucial for plant stress regulation. This study aimed to analyze the role and characteristics of the HSF protein in Theobroma cacao L. The assesment was carried out bioinformatically, consisting of HSF identification in the cocoa genome, analysis of physical properties, gene structure, motifs, and subcellular, phylogenetics and chromosomal localization. A total of 26 HSF proteins were identified, presenting a complete structure consisting of exons and introns. The analysis of the TcHSF gene promoter revealed several cis-acting elements that act on stress, such as the responsive elements to anaerobiosis, abscisic acid, and low temperature, as well as the myeloblastosis binding sequence. Almost all TcHSF exhibited a strong degree of subcellular localization in the nucleus. Cocoa phylogenetics showed that Thecc1EG037635t1 is in a clade with At5G54070, with a bootstrap value of 90 %. The three best candidates (TcHSF-14, TcHSF-24, and TcHSF-25) are recommended for further functional analysis, due to their potential for increasing cocoa value. |
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Research Article Production of Ornithogalum spp. floral stems as a function of bulb mass Cardoso, Elaidy Laura Oliveira Moreira, Antônio Carlos Silva Freire, Loryane Ribeiro Valentim, Sebastião Marcos Silva Vasconcelos, Juliana Souza de Deus Miranda, Bruna Samy de Oliveira Sobrinho, Severino de Paiva Luz, Petterson Baptista da Abstract in Portuguese: RESUMO Dentre as espécies ornamentais, Ornithogalum spp. apresenta elevado potencial comercial, sendo o tamanho do bulbo um fator determinante para o sucesso produtivo. Objetivou-se avaliar a influência da massa do bulbo na produção e qualidade de hastes florais. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, com quatro classes de bulbos (234-109,9; 109,8-49,9; 49,8-22,7; e 22,6-14,9 g) e seis repetições. Foram avaliadas as variáveis dias para emergência, número de folhas, início da fase reprodutiva, dias para colheita (ciclo), diâmetro do pedúnculo, altura da haste, diâmetro da inflorescência, diâmetro da haste padronizada com 70 cm, peso da haste e número de hastes por planta. Os bulbos com massa superior a 109,9 g promoveram maior número de hastes por planta, florescimento mais precoce e hastes florais de maior peso e vigor, enquanto os bulbos com menor massa não apresentaram florescimento. Bulbos com maior massa são mais indicados para a produção comercial de Ornithogalum spp., pois resultam em hastes florais com melhores características morfofisiológicas e maior valor de mercado.Abstract in English: ABSTRACT Among ornamental species, Ornithogalumspp. has a high commercial potential, and bulb size is a determining factor for production success. This study aimed to evaluate the influence of bulb mass on the production and quality of floral stems. The experiment was conducted in a completely randomized design, with four bulb mass classes (234-109.9, 109.8-49.9, 49.8-22.7, and 22.6-14.9 g) and six replications. The following variables were evaluated: days to emergence, number of leaves, onset of the reproductive phase, days to harvest (cycle), peduncle diameter, stem height, inflorescence diameter, diameter of the standardized stem at 70 cm, stem fresh mass, and number of stems per plant. Bulbs with mass greater than 109.9 g promoted a higher number of stems per plant, earlier flowering, and floral stems with greater fresh mass and vigor, whereas bulbs with lower mass did not exhibit flowering. Bulbs of greater mass are more suitable for the commercial production of Ornithogalumspp., since they result in floral stems with superior morphophysiological characteristics and greater market value. |
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Research Article In vitro callus induction in grapevine rootstock Silva, Wendel Adelson Soares da Salgado, Fernanda Ferreira Silva, Cleber José da Rufini, José Carlos Moraes Abstract in Portuguese: RESUMO A videira (Vitis spp.) é propagada tradicionalmente por estaquia e enxertia; porém, a micropropagação é uma alternativa promissora para a obtenção de plantas livres de patógenos sistêmicos. Objetivou-se avaliar a indução de calos de porta-enxerto de videira cv. IAC 766, utilizando-se a técnica thin cell layer (TCL). Foram realizados cortes longitudinais (lTCL) e transversais (tTCL) de segmentos internodais, cultivados em dois tipos de meio de cultura (½ MS e WPM). O delineamento foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2, com 4 repetições por tratamento. Após 70 dias de cultivo in vitro, avaliou-se a presença de calos friáveis ou aquosos. O meio WPM foi superior ao ½ MS na indução de calos friáveis, respectivamente com 2 e 0,65 calos formados, assim como o corte longitudinal foi superior ao transversal (2,37 e 0,25, respectivamente).Abstract in English: ABSTRACT Grapevine (Vitis spp.) is traditionally propagated by cutting and grafting. However, micropropagation represents a promising alternative for the production of plants free of systemic pathogens. This study aimed to evaluate callus induction in grapevine rootstock cv. IAC 766, using the thin cell layer (TCL) technique. Longitudinal (lTCL) and transverse (tTCL) sections were obtained from internodal segments and cultivated in two types of culture media (½ MS and WPM). The experimental design was completely randomized, in a 2 × 2 factorial arrangement, with four replicates per treatment. After 70 days of in vitro culture, the presence of friable or watery calli was evaluated. The WPM medium was superior to ½ MS for the induction of friable calli, with 2 and 0.65 calli formed, respectively. Likewise, the longitudinal section was superior to the transverse one (2.37 and 0.25, respectively). |
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Research Article Growth and morphology of grain sorghum hybrids cultivated in semi-arid region under pre- and post-flowering drought stress1 Batista, Paulo Sérgio Cardoso Silva, Karla Jorge da Magalhães, Paulo César Portugal, Arley Figueiredo Cunha Fernandes, José Sebastião Menezes, Cícero Beserra de Carvalho, Abner José de Jesus, Leonardo Nonato de Abstract in Portuguese: RESUMO O estresse hídrico é um dos principais fatores limitantes da produtividade do sorgo, especialmente em regiões com chuvas irregulares. Este estudo investigou as respostas morfofisiológicas e de crescimento de híbridos de sorgo granífero ao estresse hídrico, comparando os efeitos nos estádios de pré- e pós-florescimento. Vinte híbridos foram avaliados sob condições bem irrigadas e sob déficit hídrico imposto nos estádios de pré- e pós-florescimento, utilizando-se delineamento em blocos ao acaso, com três repetições. As características avaliadas foram altura de plantas, índice de área foliar, massa seca da parte aérea e índice de clorofila. Parâmetros de crescimento, incluindo taxa de crescimento absoluto e relativo, razão de área foliar, razão de massa foliar, área foliar específica e taxa de assimilação líquida, também foram determinados. O déficit hídrico no pré-florescimento causou as maiores reduções na altura de plantas, índice de área foliar e acúmulo de massa seca, enquanto o estresse no pós-florescimento teve maior efeito sobre a razão de área foliar, índice de clorofila e taxa de assimilação líquida. A produtividade de grãos sob estresse hídrico no pré-florescimento foi de aproximadamente 4.000 kg ha-1, significativamente superior aos 2.500 kg ha-1 observados sob estresse no pós-florescimento, sugerindo maior capacidade de recuperação e produção de grãos quando a disponibilidade hídrica é restabelecida antes da fase reprodutiva.Abstract in English: Drought stress is a major factor limiting sorghum yield, especially in regions with irregular rainfall. This study investigated the morphophysiological and growth responses of grain sorghum hybrids to drought stress, comparing the effects at pre- and post-flowering stages. Twenty hybrids were evaluated under well-watered conditions and under drought imposed at the pre- and post-flowering stages, using a randomized complete block design, with three replications. The evaluated traits were plant height, leaf area index, shoot dry weight, and chlorophyll index. Growth parameters, including absolute growth rate, relative growth rate, leaf area ratio, leaf weight ratio, specific leaf area, and net assimilation rate, were also determined. The pre-flowering drought caused the greatest reductions in plant height, leaf area index, and dry weight accumulation, whereas the post-flowering drought had the greatest effect on leaf area ratio, chlorophyll index, and net assimilation rate. The grain yield under pre-flowering water stress was approximately 4,000 kg ha-1, significantly higher than the 2,500 kg ha-1 observed under post- flowering stress, suggesting a greater capacity for recovery and grain production when water availability is restored before the reproductive stage. |
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Research Article Changes in physiological parameters of boldo plants under water deficit conditions1 Silva, Hellen Lilian Matos da Campelo Júnior, José Holanda Nascimento, Elisamara Caldeira do Lobo, Francisco de Almeida Silva, Jhonathann Willian Furquin da Oliveira, Niclene Ponce Rodrigues de Ribeiro-Santos, Jholian Maicon Abstract in Portuguese: RESUMO O déficit hídrico é um dos principais fatores que afetam o crescimento e desenvolvimento de plantas de boldo. Objetivou-se avaliar os efeitos do déficit hídrico sobre o crescimento e parâmetros fisiológicos de Plectranthus barbatus. O experimento foi conduzido em vasos e os tratamentos dispostos em delineamento inteiramente casualizado, com cinco intervalos de irrigação (1 a 5 dias) e quatro repetições. Foram avaliados a altura de planta, área foliar, número de folhas, taxa de transpiração (E), condutância estomática (gs), taxa fotossintética líquida (A), eficiência do uso da água (EUA), eficiência intrínseca do uso da água (EiUA) e potencial hídrico foliar (Ψw). O tempo térmico também foi calculado. A exigência térmica da espécie foi de 3.253 ºC graus-dia. O aumento do intervalo de irrigação reduziu a altura de planta, área foliar, número de folhas e a produção de biomassa da parte aérea e das raízes. Também foram observadas reduções em E, gs, A, EUA e EiUA, bem como diminuição do teor relativo de água no ponto de perda de turgescência, à medida que o intervalo de irrigação foi prolongado. Não foi observado efeito significativo do intervalo de irrigação sobre o potencial osmótico à plena turgescência, no ponto de perda de turgescência ou sobre Ψw; entretanto, a rigidez da parede celular aumentou, indicada por um maior módulo volumétrico de elasticidade. O déficit hídrico induz estresse hídrico em plantas de boldo, comprometendo o crescimento vegetativo e as trocas gasosas, com consequentes alterações no estado hídrico das plantas.Abstract in English: Water deficit is one of the main factors affecting the growth and development of boldo plants. This study aimed to evaluate the effects of water deficit on the growth and physiological parameters of Plectranthus barbatus. The experiment was conducted in pots, and the treatments were arranged in a completely randomized design, with five irrigation intervals (1 to 5 days) and four replicates. Plant height, leaf area, number of leaves, transpiration rate (E), stomatal conductance (gs), net photosynthetic rate (A), water- use efficiency (WUE), intrinsic water-use efficiency (iWUE), and leaf water potential (Ψw) were evaluated. Thermal time was also computed. The thermal requirement of the species was 3,253 ºC degree-days. Increasing the irrigation interval reduced the plant height, leaf area, number of leaves, and biomass production of both shoots and roots. Reductions in E, gs, A, WUE, and iWUE were also observed, along with a decrease in relative water content at the turgor loss point, as the irrigation interval was prolonged. No significant effect of irrigation interval was observed on the osmotic potential at full turgor, at turgor loss point, or on Ψw; however, the cell wall rigidity increased, as indicated by a higher volumetric elastic modulus. Water deficit induces water stress in boldo plants, impairing vegetative growth and gas exchange, with consequent changes in plant water status. |
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Research Article Viability, germination, and storage of pollen from açaí palms and their implications for genetic conservation and breeding1 Abreu, Macaulay Souza de Tavares, Marleson dos Santos Lopes, Ricardo Bezerra, Caroline de Souza Ramos, Santiago Linorio Ferreyra Tomaz, Jennifer Souza Meneses, Carlos Henrique Salvino Gadêlha Raizer, Marcelo Domingues Martins Marques, Maria José Lopes, Maria Teresa Gomes Abstract in Portuguese: RESUMO O estudo da viabilidade polínica pode contribuir para o avanço do melhoramento genético e conservação de recursos de Euterpe oleracea Mart. e E. precatoria Mart., espécies de relevância socioeconômica na Amazônia. Objetivou-se avaliar a viabilidade polínica das duas espécies por meio de testes colorimétricos e germinação in vitro, além de analisar o efeito de temperaturas e períodos de armazenamento do pólen. Foram testados métodos de coloração com uso de tetrazólio, azul de tripan e cotton blue, e realizado teste de germinação em meio com concentrações de sacarose, cálcio e boro. Cotton blue (0,05 %) apresentou maior eficiência, praticidade e reprodutibilidade, com valores de viabilidade superiores a 85 % para ambas as espécies. O pólen armazenado manteve viabilidade acima de 70 % por até 180 dias, com melhor desempenho a -20 ºC, condição mais econômica e estável para conservação. Na germinação in vitro, o meio contendo 100 g L-1 de sacarose e 300 mg L-1 de Ca(NO3)2·4H2O proporcionou as maiores taxas de germinação, enquanto a adição isolada de boro reduziu a resposta. O pólen das duas espécies apresenta viabilidade adequada quando armazenado para uso em hibridações controladas e conservação genética por meio de banco de pólen.Abstract in English: Assessments of pollen viability can facilitate the enhancement of genetic breeding and resources conservation of Euterpe oleracea Mart. and E. precatoria Mart., species of socioeconomic relevance in the Amazon. This study aimed to evaluate the pollen viability of both species through colorimetric and in vitro germination tests, as well as analyze the effects of pollen storage temperatures and durations. Coloring methods using tetrazolium, trypan blue and cotton blue were tested, and a germination test was performed in medium with concentrations of sucrose, calcium, and boron. Cotton blue (0.05 %) presented the greatest efficiency, practicality, and reproducibility, with viability values exceeding 85 % for both species. The stored pollen maintained a viability above 70 % for up to 180 days, with a better performance at -20 ºC, a more economical and stable condition for conservation. For the in vitro germination, the medium containing 100 g L-1 of sucrose and 300 mg L-1 of Ca(NO3)2·4H2O provided the highest germination rates, whereas the addition of boron alone reduced the response. The pollen of the two species presents adequate viability when stored for use in controlled hybridization and genetic conservation by means of a pollen bank. |
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Research Article Influence of application timing on the efficacy of rhizosphere adapted Trichoderma strains for biocontrol of Fusarium kalimantanense in banana tree1 Santos, João Marcos Rodrigues dos Vieira, Regimara Francisca Bernardo da Silva Araújo, Letícia Rejane Lima Taniguchi, Carlos Alberto Kenji Artur, Adriana Guirado Schurt, Daniel Augusto Lima, Cristiano Souza Silva, Christiana de Fátima Bruce da Abstract in Portuguese: RESUMO O desenvolvimento de alternativas sustentáveis ao controle químico é essencial para o controle do mal-do-panamá em bananeira. Objetivou-se avaliar o duplo papel de cepas de Trichoderma isoladas da rizosfera da bananeira na supressão da severidade da doença e na promoção do crescimento da planta. As cepas foram caracterizadas por sequenciamento da região ITS, ensaios de antagonismo in vitro e experimentos em casa-de-vegetação, utilizando-se mudas de banana ‘Prata Catarina’ micropropagadas. In vitro, as cepas de Trichoderma exibiram crescimento rápido e inibiram o crescimento micelial do patógeno (14,85-22,44 %). Em condições de casa-de-vegetação, a aplicação de Trichoderma reduziu a severidade da doença, em comparação com os controles contendo apenas o patógeno, principalmente quando aplicado após a inoculação. Várias cepas também promoveram o crescimento da planta ea absorção de nutrientes. As cepas de Trichoderma asperellum (LPPC301) e Trichoderma longibrachiatum (LPPC304) aumentaram a altura da planta, o diâmetro do pseudocaule, o comprimento da raiz e a biomassa, enquanto LPPC238 e LPPC301 melhoraram o acúmulo de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre. No geral, as cepas de Trichoderma adaptadas à rizosfera da bananeira atenuaram o mal-do-panamá e aumentaram o vigor da planta, o que demonstra seu potencial para integração em sistemas de produção de banana sustentáveis e ecologicamente corretos.Abstract in English: Developing sustainable alternatives to the chemical control of Panama disease in banana tree is essential. This study aimed to evaluate the dual role of Trichoderma strains isolated from banana tree rhizosphere in suppressing the disease severity and promoting plant growth. The isolates were characterized by ITS region sequencing, in vitro antagonism assays, and greenhouse experiments, using micropropagated ‘Prata Catarina’ banana plantlets. In vitro, the Trichoderma strains exhibited rapid growth and inhibited the mycelial expansion of the pathogen (14.85-22.44 %). Under greenhouse conditions, Trichoderma application reduced the disease severity, when compared to pathogen-only controls, particularly when applied after inoculation. Several isolates also enhanced plant growth and nutrient uptake. The Trichoderma asperellum (LPPC301) and Trichoderma longibrachiatum (LPPC304) strains increased the plant height, pseudostem diameter, root length, and biomass, whereas LPPC238 and LPPC301 improved the phosphorus, potassium, calcium, magnesium, and sulfur accumulation. Overall, the Trichoderma strains adapted to the banana tree rhizosphere mitigated the Panama disease and enhanced the plant vigor, supporting their potential for integration in sustainable and environmentally friendly banana production systems. |
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Research Article Polyamine-mediated growth and physiological changes in Borago officinalis1 Danalo, Amir Asadi Shekari, Fariborz Abbasi, Amin Sabaghnia, Naser Nasiri, Yousef Abstract in Portuguese: RESUMO As poliaminas desempenham papel importante na regulação do crescimento vegetal, bem como em processos fisiológicos e metabólicos relacionados ao desempenho da cultura. Objetivou-se avaliar os efeitos do uso de poliaminas no crescimento inicial, produtividade e características de qualidade de Borago officinalis L. Utilizou-se delineamento fatorial em blocos casualizados completos, considerando-se dois fatores: condicionamento de sementes e pulverização foliar. O condicionamento de sementes incluiu um controle (sementes secas) e condicionamento com água destilada, putrescina, espermina e espermidina. A pulverização foliar consistiu de um controle (sem pulverização) e pulverização no estádio de quatro folhas, com 50 % de formação de botões florais e 50 % de floração. O condicionamento de sementes com espermidina e espermina, combinado com a pulverização foliar no estádio de 50 % de formação de botões florais, aumentou os teores de clorofila. Os maiores teores de carotenoides foram observados em plantas cultivadas a partir de sementes condicionadas com espermidina e pulverizadas com putrescina no estádio de 50 % de formação de botões florais. Os maiores percentuais de mucilagem e rendimentos foram obtidos com o tratamento prévio com espermidina e espermina, seguido da pulverização com putrescina nos estádios de 50 % de botão floral e floração. O teor de saponina foi elevado em plantas provenientes de sementes tratadas com espermidina e pulverizadas no estádio de 50 % de botão floral. O uso de poliaminas aumentou o teor e o rendimento de óleo essencial, além de alterar as proporções relativas dos ácidos graxos palmítico, oleico e gama-linolênico, em comparação com o controle.Abstract in English: ABSTRACT Polyamines play an important role in regulating plant growth, as well as in physiological and metabolic processes related to crop performance. This study aimed to evaluate the effects of polyamine use on early growth, yield, and quality traits of Borago officinalis L. A factorial layout was performed using a randomized complete block design, considering two factors: seed priming and foliar spraying. Seed priming included one control (dry seeds) and priming with distilled water, putrescine, spermine, and spermidine. Foliar spraying included one control (no spraying) and spraying at the four-leaf stage, at 50 % of the flower bud formation and 50 % of flowering. Seed priming with spermidine and spermine, combined with foliar spraying at 50 % of the flower bud stage, increased chlorophyll contents. The highest carotenoid contents were observed in plants grown from spermidine-primed seeds and sprayed with putrescine at 50 % of the flower bud stage. The highest mucilage percentages and yield performance were obtained for the spermidine and spermine priming, followed by putrescine spraying at 50 % of the flower bud and flowering stages. The saponin content was high in plants from spermidine-primed seeds sprayed at 50 % of the flower bud stage. The use of polyamines increased the essential oil content and yield, in addition to change the relative proportions of palmitic, oleic, and gamma-linolenic fatty acids, in comparison to the control. |
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Research Article Aboveground biomass modeling and tree spacing: nutritional implications for a leguminous tree species1 Gomes, Robert Trazzi, Paulo André Caldeira, Marcos Vinicius Winckler Oliveira, Francielle Santana de Gomes, Gabriel Soares Lopes Momolli, Dione Richer Duarte, Victor Braga Rodrigues Mendonça, Adriano Ribeiro de Pereira, Marcos Gervasio Rangel, Otacílio José Passos Abstract in Portuguese: RESUMO A busca por espécies de rápido crescimento associadas a serviços ecológicos aponta várias espécies brasileiras com potencial para reflorestamento. No entanto, lacunas de informação relacionadas à produção de biomassa e à sustentabilidade ainda precisam ser superadas. Objetivou-se modelar a biomassa acima do solo e avaliar a influência do espaçamento de plantio sobre a biomassa e os estoques de nutrientes, bem como a eficiência de uso de nutrientes em povoamentos de Anadenanthera peregrina (L.) Speg. var. peregrina. Em experimento de campo, foram amostradas 30 árvores, as quais foram mensuradas e segmentadas em frações como lenho do fuste, casca do fuste, folhas, ramos finos e galhos, e suas biomassas foram avaliadas. Modelos de regressão foram ajustados para a predição de biomassa, bem como análises químicas foram realizadas para determinar os macronutrientes na biomassa acima do solo. O espaçamento influenciou na alocação de biomassa, com maior produção individual no espaçamento de 5 × 5 m; porém, com produtividade total por hectare semelhante entre os tratamentos. Os povoamentos foram mais eficientes no uso de nutrientes em espaçamentos mais amplos, com maiores benefícios quando apenas o lenho do fuste é colhido, possivelmente superando desequilíbrios nutricionais, como o déficit de fósforo.Abstract in English: ABSTRACT The search for fast-growing species associated with ecological services points out to several Brazilian species with potential for reforestation. However, information gaps regarding biomass production and sustainability need to be overcome. This study aimed to model the aboveground biomass and evaluate the influence of planting spacing on biomass and nutrient stocks, as well as the nutrient-use efficiency in stands of Anadenanthera peregrina (L.) Speg. var. peregrina. In a field experiment, 30 trees were sampled, measured, segmented into fractions such as stemwood, stembark, leaves, twigs and branches, and had their biomass evaluated. Regression models were adjusted for biomass prediction, and chemical analysis was performed to determine the macronutrients in the aboveground biomass. Spacing influenced the allocation of biomass, with the highest individual biomass production for the 5 x 5 m spacing, but with a similar overall yield per hectare among the treatments. The stands were more efficient using nutrients at wider spacings, with greater benefits when only the stemwood is harvested, possibly mitigating nutritional imbalances, such as phosphorus deficiency. |
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Research Article Machine learning for unmanned aerial vehicles-based soybean phenotyping: limits of cross-environment transfer and opportunities to reduce field measurements1 Vieira Netto, João Amaro Ferreira Panichi, Hernandes Peres Teodoro, Paulo Eduardo Bhering, Leonardo Lopes Abstract in Portuguese: RESUMO A fenotipagem de alto rendimento com veículos aéreos não tripulados (VANTs) e índices espectrais de vegetação tem sido proposta para superar os custos e limitações logísticas de medições manuais em ensaios multiambientes. No entanto, ainda é incerta a confiabilidade de modelos baseados em dados espectrais para predizer características estruturais em genótipos e ambientes. Objetivou-se desenvolver uma abordagem para predição da altura de plantas (AP) e altura de inserção da primeira vagem (AIPV) em soja, utilizando-se índices de vegetação obtidos por VANT no estágio de florescimento, bem como comparar os modelos extreme gradient boosting (XGBoost), perceptron multicamadas (PMC), florestas aleatórias (FA) e regressão linear múltipla (RLM) sob cenários realistas de validação cruzada. Ensaios foram conduzidos ao longo de múltiplas safras, com imagens multiespectrais obtidas por VANT, sendo AP e AIPV mensuradas manualmente. Os modelos foram avaliados em cinco cenários: calibração com todos os dados; predição em uma safra futura completamente não avaliada; estimação de genótipos ausentes em uma safra parcialmente amostrada; calibração com pequena fração de dados de uma nova safra; e predição na ausência de registros de campo para genótipos específicos em múltiplos ambientes. Quando todos os dados foram utilizados na calibração, modelos não lineares apresentaram alta acurácia aparente. Entretanto, a predição em safras não observadas falhou para todos os modelos, refletindo em fortes interações genótipo × ambiente. Sob redução de fenotipagem no mesmo conjunto de ambientes, a acurácia para AP permaneceu robusta, enquanto para AIPV foi moderada. Modelos baseados em VANT são confiáveis para interpolação, mas limitados para extrapolação sem calibração local, permitindo reduzir medições manuais em até 80 % para AP e 20-30 % para AIPV.Abstract in English: ABSTRACT High-throughput phenotyping using unmanned aerial vehicles (UAVs) and spectral vegetation indices has been proposed to overcome the cost and logistical constraints of manual measurements in multi-environment breeding trials. However, the reliability of models trained on spectral data to predict structural traits across genotypes and environments remains unclear. This study aimed to develop an approach for predicting soybean plant height (PH) and first pod insertion height (FPIH) using UAV-based vegetation indices acquired at the flowering stage, as well as to compare extreme gradient boosting (XGBoost), multilayer perceptron (MLP), random forest (RF), and multiple linear regression (MLR) models under realistic cross-validation scenarios. Trials were conducted across multiple seasons using UAV multispectral imagery, with PH and FPIH manually measured. The models were evaluated under five phenotyping scenarios: baseline calibration using all data; prediction in a completely unmeasured future season; estimation of missing genotypes within a partially sampled season; calibration using a small fraction of data from a new season; and prediction under absence of field records for specific genotypes across environments. When all data were used for calibration, non-linear models showed a high apparent accuracy. However, prediction in unseen seasons failed for all models, reflecting strong genotype × environment interactions. Under reduced phenotyping within the same environment network, the models maintained a robust accuracy for PH, whereas FPIH predictions declined to moderate levels. UAV-based models are reliable for interpolation, but limited for extrapolation without local calibration, enabling reductions of up to 80 % in manual measurements for PH and 20-30 % for FPIH. |
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Research Article Mapping nitrogen-use responsiveness through image-based phenotyping in maize1 Barreto, Mario Sergio Rodrigues Santos, Mikaely Rosendo dos Santos, Barbara Nascimento Aragão, Nartênia Susane Costa Oliveira, Tâmara Rebecca Albuquerque de Cordeiro Junior, José Jairo Florentino Oliveira, Gustavo Hugo Ferreira de Abstract in Portuguese: RESUMO A fenotipagem de alto rendimento é uma ferramenta estratégica para o melhoramento de milho, permitindo a avaliação rápida e acurada de caracteres agronômicos. Objetivou-se selecionar índices de vegetação baseados em imagens RGB para a identificação de genótipos de milho produtivos em situações distintas de adubação nitrogenada, em relação à parcela. Foram avaliados 35 genótipos de milho em delineamento de blocos casualizados, em esquema de parcelas subdivididas, com três repetições, submetidos a dois níveis de nitrogênio (20 e 140 kg ha-1). Realizaram-se quatro voos com veículo aéreo não tripulado, em duas alturas (60 e 80 m), utilizando-se modelos mistos (REML/BLUP) para análise genética e espacial. O voo realizado aos 61 dias após o plantio (V7/V8) a 60 m de altura apresentou a maior repetibilidade e acurácia. O blue green pigment index (BGI) demonstrou alta sensibilidade na discriminação dos níveis de nitrogênio e na seleção indireta de genótipos produtivos. Foram identificados os genótipos G42, G4, G34, G31, G20, G16 e G1 como superiores para produtividade de grãos. Índices baseados na banda do azul, como o BGI, são eficientes para a seleção de genótipos sob estresse de nitrogênio antes do florescimento.Abstract in English: ABSTRACT High-throughput phenotyping has emerged as a strategic tool in maize breeding, enabling the rapid and accurate assessment of agronomic traits. This study aimed to select vegetation indices derived from RGB imagery for the identification of high-yielding maize genotypes under contrasting nitrogen fertilization conditions at the plot level. A total of 35 maize genotypes were evaluated in a randomized complete block design with a split-plot arrangement and three replications, subjected to two nitrogen levels (20 and 140 kg ha-1). Four unmanned aerial vehicle flights were conducted at two altitudes (60 and 80 m), and genetic and spatial analyses were performed using mixed models (REML/BLUP). The flight conducted at 61 days after planting (V7/V8 stage) at 60 m of altitude exhibited the highest repeatability and accuracy. The blue green pigment index (BGI) demonstrated high sensitivity in discriminating nitrogen levels and in the indirect selection of high-yielding genotypes. The genotypes G42, G4, G34, G31, G20, G16, and G1 were identified as superior for grain yield. Vegetation indices based on the blue spectral band, such as BGI, are effective for the early selection of genotypes under nitrogen stress conditions prior to flowering. |
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Research Article Strategies to mitigate water deficit in naturally colored cotton: interactions between salicylic acid and irrigation levels1 Souza, Maria do Socorro Medeiros de Nobre, Reginaldo Gomes Sales, Guilherme da Silva Antunes, Luiz Fernando de Sousa Souto, Antônio Gustavo de Luna Soares, Lauriane Almeida dos Anjos Lima, Geovani Soares de Carvalho, Kaila Maria Pereira de Abstract in Portuguese: RESUMO O algodão de fibra naturalmente colorida apresenta destaque socioeconômico no Nordeste do Brasil; entretanto, a baixa disponibilidade hídrica e as elevadas taxas de evapotranspiração limitam seu crescimento e produtividade. Objetivou-se avaliar os efeitos de níveis de irrigação e concentrações de ácido salicílico no crescimento e produção de cultivares de algodão de fibra naturalmente colorida. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, com 64 unidades experimentais, em esquema fatorial 2 × 4 × 2, com quatro repetições e uma planta por parcela, sendo as plantas cultivadas em vasos adaptados a lisímetros de drenagem. Os tratamentos consistiram de dois níveis de irrigação (100 e 50 % da necessidade hídrica), quatro concentrações de ácido salicílico (0; 1,5; 3,0; e 4,5 mM) e duas cultivares (BRS Rubi e BRS Safira). O nível reduzido de irrigação (50 %) afetou negativamente o crescimento, a biomassa e a produção das cultivares de algodão colorido, sendo as variáveis produtivas as mais impactadas. A aplicação média de 2,9 mM de ácido salicílico promoveu maior crescimento e produção, além de mitigar os efeitos do estresse hídrico sobre o número de capulhos. BRS Safira destacou-se quanto ao crescimento, biomassa e componentes produtivos, superando a BRS Rubi sob diferentes condições hídricas.Abstract in English: ABSTRACT Naturally colored cotton stands out socioeconomically in northeastern Brazil; however, the low water availability and high evapotranspiration rates limit its growth and yield. This study aimed to evaluate the effects of irrigation levels and salicylic acid concentrations on the growth and yield of naturally colored cotton cultivars. The experiment was conducted in a randomized block design, with 64 experimental units, in a 2 × 4 × 2 factorial scheme, with four replications and one plant per plot, with plants grown in pots adapted to drainage lysimeters. The treatments included two irrigation levels (100 and 50 % of the water requirement), four salicylic acid concentrations (0, 1.5, 3.0, and 4.5 mM), and two cultivars (BRS Rubi and BRS Safira). The reduced irrigation level (50 %) negatively affected the growth, accumulation, and yield of the naturally colored cotton cultivars, with the productive variables being the most impacted. The average application of 2.9 mM of salicylic acid promoted greater growth and yield, in addition to mitigating the effects of water deficit on the number of bolls. BRS Safira stood out in growth, biomass, and productive components, outperforming BRS Rubi under different water conditions. |
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Research Article Performance of leafy vegetables with gliricidia and elephant grass mulch1 Gonçalves Júnior, Murilo Guerra, José Guilherme Marinho Gurgel, Pedro Henrique de Araújo Antunes, Luiz Fernando de Sousa Tavares, Victor Neudo Santos Caballero, Segundo Sacramento Urquiaga Correia, Maria Elizabeth Fernandes Cordeiro, Ana Amélia dos Santos Espindola, José Antonio Azevedo Araújo, Fabiana de Carvalho Dias Correa, Bruno Neves Araújo, Ednaldo da Silva Abstract in Portuguese: RESUMO A dependência de insumos externos, associada à sua disponibilidade limitada e às restrições da legislação para uso em sistemas orgânicos, representa um dos principais desafios para a sustentabilidade da produção de hortaliças. Objetivou-se determinar os efeitos do uso de cobertura morta formada por palhada de gliricídia e capim-elefante no desempenho agronômico e na transferência de N da cobertura morta para hortaliças cultivadas em sucessão (alface-bertalha), em sistema orgânico. Utilizou-se delineamento experimental em blocos ao acaso, com quatro repetições. Os tratamentos incluíram: cobertura morta com 100 % de gliricídia, 75 % de gliricídia + 25 % de capim-elefante, 50 % de gliricídia + 50 % de capim-elefante, 25 % de gliricídia + 75 % de capim-elefante, 100 % de capim-elefante e ausência de cobertura morta. Foram avaliadas as características agronômicas e a transferência de N da palhada para as hortaliças. A produtividade de biomassa das hortaliças foi maior nos tratamentos com 75 % ou mais de gliricídia. A transferência de N de palhadas com maiores proporções de gliricídia para a alface variou entre 45 e 50 %. Para o cultivo de bertalha, a cobertura morta com gliricídia promoveu transferência de N variando entre 26 e 38 %. A cobertura morta com gliricídia proporcionou maiores taxas de transferência de N para as hortaliças. Não houve diferença na eficiência de recuperação de N da palhada para as hortaliças entre as coberturas mortas de gliricídia ou capim-elefante.Abstract in English: ABSTRACT The dependence on external inputs, combined with their limited availability and regulatory restrictions in organic systems, represents a major challenge to the sustainability of vegetable production. This study aimed to determine the effects of the use of mulch formed from gliricidia straw and elephant grass on the agronomic performance and on the transfer of N from mulch to vegetables grown in the succession lettuce-Indian spinach, in an organic system. The design was randomized blocks, with four replications. The treatments were: mulch with 100 % of gliricidia, 75 % of gliricidia + 25 % of elephant grass, 50 % of gliricidia + 50 % of elephant grass, 25 % of gliricidia + 75 % of elephant grass, 100 % of elephant grass, and no mulch. Agronomic traits and transfer of N from straw to vegetables were evaluated. The biomass yield in the vegetables was higher in the treatments with 75 % or more of gliricidia. The transfer of N from straws with higher proportions of gliricidia to lettuce varied between 45 and 50 %. For the Indian spinach, mulching with gliricidia promoted nitrogen transfer ranging from 26 to 38 %. Mulching with gliricidia also resulted in higher rates of nitrogen transfer to the vegetables. There was no difference in the efficiency of N recovery from straw for the vegetables between the mulches made of gliricidia or elephant grass. |
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Research Article Growth and nutrition of Selenicereus megalanthus in Ultisol subjected to liming1 Evangelista, Francisco Lopes Vieira, Isadora Gomes Guimarães, Marcelo de Almeida Natale, William Zanuncio, José Cola Taniguchi, Carlos Alberto Kenji Barroso, Josué Rodrigues Magalhães, Rafaela Batista Corrêa, Márcio Cleber de Medeiros Mesquita, Rosilene Oliveira Abstract in Portuguese: RESUMO O cultivo de pitaia tem sido impulsionado em todo o mundo, mas a acidez do solo pode limitar o seu desenvolvimento. Objetivou-se avaliar a fertilidade de Argissolo Vermelho-Amarelo submetido a calagem, bem como os parâmetros de crescimento e nutrição de plantas de pitaia amarela (Selenicereus megalanthus), no primeiro ano de cultivo. O delineamento utilizado foi em blocos casualizados, com cinco tratamentos (0,00; 0,48; 0,96; 1,44; e 1,92 t ha-1 de calcário) e quatro repetições. Parâmetros de crescimento como comprimento total, número, diâmetro e espessura dos cladódios, bem como teor de nutrientes nas plantas, foram avaliados. O pH, as concentrações de cálcio e magnésio e a saturação por bases do solo aumentaram com as doses de calcário, enquanto a acidez potencial e o alumínio trocável diminuíram. Não houve diferença entre os tratamentos para os parâmetros de crescimento das plantas e os teores de nitrogênio, fósforo, potássio, enxofre, cobre, manganês, zinco e boro. Os teores de cálcio e magnésio nas plantas aumentaram e o de ferro diminuiu com as doses do corretivo. A calagem melhorou a fertilidade do solo, mas não alterou os parâmetros de crescimento da pitaia amarela no primeiro ano de cultivo. Os teores de cálcio e magnésio foram maiores e o de ferro menor com 1,92 t ha-1 de calcário.Abstract in English: ABSTRACT Pitaya cultivation has been boosted around the world, but soil acidity can limit its development. This study aimed to evaluate the fertility of an Ultisol subjected to liming, as well as the growth and nutrition parameters of yellow pitaya (Selenicereus megalanthus) plants in the first year of cultivation. The experimental design was randomized blocks, with five treatments (0.00, 0.48, 0.96, 1.44, and 1.92 t ha-1 of limestone) and four replicates. Growth parameters such as total length, and number, diameter, and thickness of the cladodes, as well as the nutrient contents in the plants, were evaluated. The soil pH, calcium and magnesium concentrations, and base saturation increased with the limestone doses, whereas the potential acidity and exchangeable aluminum decreased. There was no difference among the treatments for the plant growth parameters and nitrogen, phosphorus, potassium, sulfur, copper, manganese, zinc, and boron contents. The calcium and magnesium contents in the plants increased, whereas the iron content decreased with the doses of the corrective. Liming improved the soil fertility, but did not alter the growth parameters of yellow pitaya in the first year of cultivation. The calcium and magnesium contents were higher and the iron content was lower with 1.92 t ha-1 of limestone. |
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Research Article Physiological and sanitary quality of chickpea seeds obtained in different sowing dates1 Santos, Greice Godoy dos Nunes, Ubirajara Russi Lopes, Gabriel de Araujo Ortiz, Vithória Morena Santos, Larissa Staggemeier dos Cargnelutti Filho, Alberto Loro, Murilo Vieira Abstract in Portuguese: RESUMO Devido à sua relevância nutricional e adaptabilidade edafoclimática, diversas pesquisas têm sido realizadas com grão-de-bico (Cicer arietinum L.); todavia, ainda são necessárias informações acerca das épocas de cultivo, sobretudo quanto à qualidade de sementes em regiões externas ao Cerrado brasileiro. Objetivou-se analisar a qualidade fisiológica e sanitária de sementes de grão-de-bico (cultivar BRS Cristalino) obtidas em diferentes épocas de semeadura na região central do Rio Grande do Sul. Foram avaliadas sementes oriundas de nove épocas de semeadura, entre julho e outubro, bem como realizados testes de germinação, primeira contagem, comprimento e massa de plântulas e condutividade elétrica, além de incidências de patógenos. As épocas de semeadura influenciaram na incidência de Rhizopus spp. e nos parâmetros fisiológicos avaliados, exceto massa seca e comprimento de raízes. As sementes apresentaram alta incidência de Fusarium spp. e Aspergillus flavus, mas foi a presença de Rhizopus spp. que afetou negativamente o seu vigor e viabilidade. Condições climáticas desfavoráveis no final da floração e próximas às colheitas, principalmente entre setembro e outubro, limitaram o desempenho das sementes. Temperaturas mínimas do ar inferiores a 10 ºC não impediram a germinação e o desenvolvimento das plantas. A produção de sementes de grão-de-bico na região central do Rio Grande do Sul é viável com semeadura no final de julho, visto que os lotes apresentaram germinação igual ou superior a 80 %, atendendo às exigências dos padrões de comercialização de sementes.Abstract in English: ABSTRACT Due to its nutritional relevance and edaphoclimatic adaptability, several studies have been carried out on chickpea (Cicer arietinum L.); however, further information about growing periods is still needed, especially regarding the quality of seeds in regions outside the Cerrado (Brazilian Savanna). This study aimed to analyze the physiological and sanitary quality of chickpea seeds (BRS Cristalino cultivar) obtained from different sowing dates in the central region of the Rio Grande do Sul state, Brazil. Seeds from nine sowing dates, between July and October, were evaluated. Germination, first count, seedling length and mass, and electrical conductivity tests were also performed, as well as pathogen incidences. The sowing dates influenced the incidence of Rhizopus spp. and the evaluated physiological parameters, except for root dry mass and length. The seeds showed a high incidence of Fusarium spp. and Aspergillus flavus, but it was the presence of Rhizopus spp. that negatively affected their vigor and viability. Unfavorable climate conditions at the end of flowering and close to harvests, especially between September and October, limited the seed performance. Minimum air temperatures below 10 ºC did not prevent germination and plant development. The production of chickpea seeds in the central region of Rio Grande do Sul is feasible with sowing at the end of July, since the lots showed germination rates equal to or greater than 80 %, meeting the requirements of seed marketing standards. |
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Research Article Identification of adaptive traits and mechanisms in tropical soybean lines under drought stress from flowering to pod formation1 Wibisono, Kunto Sobir, Sopandie, Didy Tasma, I Made Wirnas, Desta Abstract in Portuguese: RESUMO Identificação de características adaptativas e mecanismos em linhagens tropicais de soja sob estresse por seca do florescimento à formação de vagens O estresse hídrico reduz a estabilidade da produtividade da soja [Glycine max (L.)] em ambientes tropicais, particularmente do florescimento à formação de vagens. Objetivou-se identificar as características adaptativas e os mecanismos subjacentes de linhagens tropicais de soja sob condições de limitação hídrica, bem como avaliar o potencial de seleção em ambientes sem estresse. Vinte e cinco genótipos de soja de alta produtividade portadores dos genes long juvenile (lj) e pod dehiscence1 (pdh1) foram selecionados e avaliados sob condições normais (± 80 % da capacidade de campo - CC) e de déficit hídrico (± 50 % da CC). Foram identificados dois genótipos potencialmente tolerantes (que demonstraram maior capacidade de manter o desempenho fisiológico e a estabilidade metabólica sob déficit hídrico) e dois suscetíveis para avaliações mais aprofundadas. Prolina e malondialdeído (MDA) apresentaram correlação negativa e significativa com a produtividade de grãos, tanto em condições normais quanto sob déficit hídrico. Ambos os caracteres apresentaram alta herdabilidade em sentido amplo nos ambientes, indicando forte controle genético e expressão fenotípica estável. O aumento simultâneo de prolina e MDA está associado à redução da produtividade de grãos, indicando uma compensação metabólica induzida pelo estresse, no qual carbono e energia são redirecionados do desenvolvimento reprodutivo para mecanismos celulares de proteção nos genótipos de soja.Abstract in English: ABSTRACT Drought stress reduces soybean [Glycine max (L.)] yield stability in tropical environments, particularly from flowering to pod formation. This study aimed to identify adaptive traits and underlying mechanisms of tropical soybean lines under water-limited conditions, as well as to assess the selection potential under non-stress environments. Twenty-five high-yield soybean genotypes carrying the long juvenile (lj) and pod dehiscence1 (pdh1) genes were selected and evaluated under normal (± 80 % of the field capacity - FC) and water-deficit (± 50 % FC) conditions. Two potentially tolerant (which demonstrated a higher capacity to maintain physiological performance and metabolic stability under water deficit) and two susceptible genotypes were identified for further in-depth evaluation. Proline and malondialdehyde (MDA) were negatively and significantly correlated with grain yield under normal and water-deficit conditions. Both characters showed high broad-sense heritability across the environments, indicating strong genetic control and stable phenotypic expression. The simultaneous increase of proline and MDA is associated with reduced grain yield, indicating a stress-induced metabolic trade-off in which carbon and energy are redirected from reproductive development toward cellular protection mechanisms in the soybean genotypes. |
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Research Article Yield, water-use efficiency and seed oil content in irrigated canola under a tropical high-altitude environment1 Meira, Lucas Fernandes Ferreira, Pablo Felipe Sousa Bonfá, Caroline Salezzi Nery, Marcela Carlota Araújo, Fausto Henrique Vieira Santos, Lucas da Costa Abstract in Portuguese: RESUMO A expansão da canola para regiões tropicais requer a compreensão das relações entre produtividade, eficiência do uso de água e teor de óleo sob irrigação. Objetivou-se avaliar os efeitos da data de semeadura, reposição hídrica e genótipo no desempenho de canola irrigada. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados, envolvendo três datas de semeadura (25 de abril, 11 e 25 de maio), três níveis de reposição hídrica (100, 70 e 40 % da evapotranspiração da cultura - ETc) e três híbridos. Foram avaliados a biomassa aérea, produtividade de sementes, índice de colheita, produtividade da água e teor de óleo. A data de semeadura foi o principal fator determinante no desempenho da cultura. As temperaturas máximas médias nos últimos 45 dias do ciclo aumentaram de 24,0 para 26,6 °C entre a semeadura mais precoce e a mais tardia. A semeadura em 25 de abril proporcionou maior biomassa (15,6 Mg ha-1), produtividade de sementes (2,89 Mg ha-1) e teor de óleo (30,2 %), enquanto a semeadura em 25 de maio reduziu a produtividade em quase 60 %. A reposição de 100 % da ETc maximizou a produtividade de sementes, enquanto o déficit severo (40 % ETc) reduziu a biomassa e o teor de óleo. A produtividade da água para sementes variou de 5,23 a 6,75 kg m-3, com maior valor na semeadura intermediária. Diamond apresentou maior produtividade, produtividade da água e índice de colheita. A semeadura precoce associada à adequada reposição hídrica maximizou a produtividade e o teor de óleo.Abstract in English: ABSTRACT The expansion of canola into tropical regions requires an understanding of the relationships among yield, water-use efficiency, and oil content under irrigated conditions. This study aimed to evaluate the effects of sowing date, water replacement level, and genotype on the performance of irrigated canola. The experiment was conducted using a randomized complete block design, involving three sowing dates (April 25, May 11 and 25), three water replacement levels (100, 70, and 40 % of the crop evapotranspiration - ETc), and three hybrids. The aboveground biomass, seed yield, harvest index, water productivity, and oil content were evaluated. Sowing date was the main factor determining crop performance. The mean maximum temperatures during the last 45 days of the crop cycle increased from 24.0 to 26.6 °C between the earliest and latest sowing dates. Sowing on April 25 resulted in a greater biomass (15.6 Mg ha-1), seed yield (2.89 Mg ha-1), and oil content (30.2 %), whereas sowing on May 25 reduced the seed yield by nearly 60 %. The full ETc replacement maximized the seed yield, whereas the severe water deficit (40 % ETc) reduced the biomass and oil content. The seed water productivity ranged from 5.23 to 6.75 kg m-3, with the highest value observed at the intermediate sowing date. Diamond showed a greater yield, water productivity, and harvest index. The early sowing associated with the adequate water replacement maximized the yield and oil content. |
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Research Article Chemical composition and antifungal activity of mandarin essential oils on the in vitro control of Colletotrichum abscissum1 Zunkeller, Andreza Bonetto Marzochi, Geovana Rocha Chignolli, Maria Clara Bastianel, Marinês Schinor, Evandro Henrique Abstract in Portuguese: RESUMO A citricultura no Brasil enfrenta problemas fitossanitários, destacando-se a podridão floral dos citros, causada pelo fungo Colletotrichum abscissum. Este estudo investigou a ação de óleos essenciais de tangerina no desenvolvimento in vitro de C. abscisssum. Foram analisados os óleos essenciais de tangerina IAC 2019Maria, tangor Murcott IAC 221 e mexerica Late IAC 585, extraídos de frutos imaturos e maduros em diferentes dosagens (0; 2; 4; 8; 16; e 32 ¼L mL-1), bem como os principais componentes químicos neles encontrados, e a inibição in vitro do crescimento micelial, esporulação e germinação de esporos do fungo. O limoneno foi o principal composto encontrado para todas as variedades de tangerina nos dois estágios de maturação. O óleo essencial de frutos imaturos da mexerica Late IAC 585 apresentou maior inibição do crescimento micelial (66,89 %), enquanto, para frutos maduros, o da tangerina IAC 2019Maria se destacou com maior inibição (67,24 %). Ambos os óleos essenciais de frutos imaturos controlaram a esporulação, mas, para frutos maduros, apenas as dosagens influenciaram na redução de conídios. As dosagens de 16 e 32 μL mL-1 dos óleos essenciais das três variedades extraídos de frutos imaturos e maduros inibiram a germinação de esporos, indicando potencial estratégico alternativo para manejo de doenças.Abstract in English: ABSTRACT Citrus farming in Brazil faces phytosanitary problems, especially postbloom fruit drop, caused by the Colletotrichum abscissum fungus. This study investigated the action of mandarin essential oils on the in vitro development of C. abscissum. Essential oils of IAC 2019Maria mandarin, Murcott IAC 221 tangor, and Late IAC 585 willowleaf mandarin were analyzed, extracted from immature and ripe fruits at different dosages (0, 2, 4, 8, 16, and 32 ¼L mL-1), as well as the main chemical components found on them, and the in vitro inhibition of mycelial growth, sporulation, and spore germination of the fungus. Limonene was the main compound found for all mandarin varieties at both ripening stages. The essential oil from immature fruits of Late IAC 585 showed a greater mycelial growth inhibition (66.89 %), whereas that from ripe IAC 2019Maria mandarin fruits stood out with greater inhibition (67.24 %). Both essential oils from immature fruits controlled sporulation; but, for ripe fruits, only the dosages influenced the conidia reduction. The dosages of 16 and 32 μL mL-1 of the essential oils extracted from immature and ripe fruits of the three mandarin varieties inhibited spore germination, indicating a potential alternative strategy for disease management. |
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Research Article Sample size for morphological traits of cotton cultivars1 Reis, Mikael Brum dos Cargnelutti Filho, Alberto Pradebon, Leonardo Cesar Cherobini, Lais Pace, Manoela Conterato Della Pozzebon, Debora Luiza Abstract in Portuguese: RESUMO O tamanho de amostra adequado auxilia na precisão experimental e no uso eficiente de recursos em estudos com algodoeiro. Objetivou-se determinar o tamanho de amostra e compreender as dissimilaridades entre caracteres e entre cultivares de algodoeiro nos estádios de primeiro botão floral visível e maturação plena. Foram conduzidos nove ensaios de uniformidade, compostos pelas cultivares IMA2106GL, IMA5801B2RF, IMA5802B2RF, TMG31B3RF, TMG44B2RF, IMA5045WS3, TMG51WS3, TMG91WS3 e 21064WS3. No estádio de primeiro botão floral visível, avaliaram-se os caracteres altura da haste principal e do primeiro ramo produtivo, diâmetro da haste principal e o número de folhas, nós e ramificações primárias; e, no estádio de maturação plena, além dos primeiros cinco caracteres, o número de ramos produtivos. Assumindo-se um erro de estimação da média de 5 % e grau de confiança de 95 %, são necessárias 14 plantas para mensurar os caracteres altura da haste principal e número de folhas e de nós; 38 para diâmetro da haste principal e número de ramificações primárias; e 126 para altura do primeiro ramo produtivo e número de ramos produtivos.Abstract in English: ABSTRACT The adequate sample size helps in the experimental precision and in the efficient use of resources in research with cotton. This study aimed to determine the sample size and understand the dissimilarities between traits and between cultivars of cotton at the stages of first visible flower bud and full maturity. Nine uniformity trials were carried out with the cultivars IMA2106GL, IMA5801B2RF, IMA5802B2RF, TMG31B3RF, TMG44B2RF, IMA5045WS3, TMG51WS3, TMG91WS3, and 21064WS3. At the stage of first visible flower bud, the main stem height, first productive branch height, main stem diameter, and number of leaves, nodes, and primary branches were evaluated; and, at the full maturity stage, in addition to the first five traits, the number of productive branches. Assuming a mean estimation error of 5 % and a confidence level of 95 %, the number of plants needed to measure the traits is 14 for main stem height, and number of leaves and nodes; 38 for main stem diameter and number of primary branches; and 126 for first productive branch height and number of productive branches. |
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Research Article Aqueous grape pomace extract as a sustainable strategy for controlling the germination of Leucaena leucocephala1 Silva Júnior, Rosivaldo Machado da Souza, Flívia Fernandes de Jesus Assis, Valeska Cristina Souza Silva de Sousa Neto, José Alistor de Félix, Francival Cardoso Abstract in Portuguese: RESUMO Leucaena leucocephala é uma espécie exótica amplamente distribuída em regiões tropicais, cujo elevado potencial competitivo compromete a regeneração natural e evidencia a necessidade de estratégias sustentáveis de manejo de espécies invasoras. Objetivou-se avaliar os efeitos alelopáticos de extratos aquosos de bagaço de uva obtidos por dois métodos de extração (a frio e a quente), aplicados por meio da imersão de sementes de L. leucocephala em diferentes concentrações (0, 20, 40, 60, 80 e 100 %), a fim de verificar seu potencial no controle da germinação das sementes e do crescimento inicial das plântulas. O aumento das concentrações dos extratos reduziu a germinação, aumentou a proporção de plântulas anormais e o percentual de sementes não germinadas. As variáveis de crescimento apresentaram resposta bifásica, com estímulo em concentrações intermediárias (50-60 %) e inibição em concentrações mais elevadas (> 80 %). O método de extração a quente apresentou maior efeito inibitório, o que foi associado ao maior teor de compostos fenólicos totais.Abstract in English: ABSTRACT Leucaena leucocephala is an exotic species widely distributed in tropical regions, whose highly competitive potential compromises natural regeneration and highlights the need for sustainable strategies for the management of invasive species. This study aimed to evaluate the allelopathic effects of aqueous grape pomace extracts obtained through two extraction methods (cold and hot) and applied by seed immersion to L. leucocephala at different concentrations (0, 20, 40, 60, 80, and 100 %), in order to assess their potential for controlling seed germination and early seedling growth. Increasing extract concentrations reduced germination, and increased the proportion of abnormal seedlings and the percentage of non-germinated seeds. Growth variables exhibited a biphasic response, with stimulation at intermediate concentrations (50-60 %) and inhibition at higher concentrations (> 80 %). The hot extraction method showed a greater inhibitory effect, which was associated with higher total phenolic compounds. |
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Special Supplement: Integrated Agricultural Production Systems Corn silage production in a crop-livestock integration system Rezende, Adauton Vilela de Alves, Ana Carolina Rodrigues Portugal, Joice Micaela Lima, Samuel José Fernandes de Oliveira, Tayla Évellin de Abstract in Portuguese: RESUMO A associação de milho com forrageiras na integração lavoura-pecuária pode potencializar os benefícios de ambos os sistemas para a produção animal. Objetivou-se avaliar a produção e a qualidade de silagens de milho produzidas em associação com capins em sistema de integração lavoura-pecuária. Os tratamentos foram distribuídos em blocos casualizados, em esquema fatorial 4 × 2 + 1, sendo quatro capins (Urochloa brizantha cv. Marandu, U. brizantha cv. MG4, U. brizantha cv. MG5 e Megathyrsus maximus cv. Mombaça), dois métodos de semeadura das forrageiras (junto à semeadura do milho e durante a adubação de cobertura) e uma testemunha adicional, correspondente ao milho semeado solteiro, totalizando nove tratamentos, com quatro repetições. Foram realizadas análises de pH, perda de efluentes, contagem microbiológica e análises bromatológicas. O consórcio com capim Mombaça apresentou o maior percentual de forragem na silagem, mas com maior perda por efluentes. O milho solteiro produziu a maior quantidade e melhor qualidade de silagem.Abstract in English: Abstract Intercropping maize with forages in crop-livestock integration systems may enhance the benefits of both components for animal production. This study aimed to evaluate the yield and quality of maize silages produced in association with grasses in a crop-livestock integration system. Treatments were arranged in a randomized block design, in a 4 × 2 + 1 factorial scheme, consisting of four grasses (Urochloa brizantha cv. Marandu, U. brizantha cv. MG4, U. brizantha cv. MG5, and Megathyrsus maximus cv. Mombaça), two forage sowing methods (simultaneously with maize sowing and at maize topdressing fertilization), and an additional control treatment of monocropped maize, totaling nine treatments, with four replications. pH, effluent losses, microbiological count, and bromatological analyses were performed. Intercropping with Mombaça grass resulted in the highest forage proportion in the silage, but also in the greatest effluent loss. Monocropped maize produced silage with higher quantity and superior quality. |
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Special Supplement: Integrated Agricultural Production Systems Soybean yield gap in integrated crop-forest, conventional, and no-tillage systems in sandy soil1 Santos, Elcio Ferreira dos Santos, Marcos Paulo dos Silva, Rafael Azevedo da Momesso, Letusa Battisti, Rafael Abstract in Portuguese: RESUMO A agricultura sustentável é essencial para ampliar o uso da terra e a segurança alimentar, reduzindo a lacuna de produtividade. Este estudo quantificou os componentes da lacuna de produtividade em sistemas de integração lavoura-floresta (ILP), plantio direto (PD) e preparo convencional (PC) de soja cultivada nas safras 2021/2022 e 2022/2023, em solo com 84 % de areia, sob pastagem degradada. Foram avaliados a produtividade real, nutrientes foliares, propriedades do solo, produtividade potencial e atingível. A produtividade potencial média foi de 10.560 kg ha-1, enquanto a maior produtividade atingível alcançou 6.401 kg ha-1 no PD. A produtividade real média foi de 5.065 kg ha-1 no PD, 4.394 kg ha-1 no ILP e 1.958 kg ha-1 no PC. A eficiência agrícola foi de 80 % no PD, 70 % no ILP e 32 % no PC. No ILP, a lacuna total alcançou 44 % (manejo - 20 %; alocação de área para árvores - 14%; competição interespecífica - 10%). A eficiência climática variou de 45 %, em 2021/2022, sob severo déficit hídrico, a 81 %, em 2022/2023, com melhor distribuição das chuvas. A disponibilidade hídrica foi o principal fator determinante da variabilidade produtiva entre as safras, sendo o PD o sistema mais eficiente, enquanto o ILP apresentou desempenho intermediário, mas ambos promoveram melhoria na qualidade do solo. O ILP alcançou eficiência agrícola comparável à média nacional para a soja, demonstrando potencial para produção de grãos e madeira em solo arenoso.Abstract in English: Sustainable agriculture is essential for increasing land use and food security by reducing the yield gap. This study quantified yield gap components in integrated crop-forest (ICF), no-tillage (NT), and conventional tillage (CT) systems of soybean cultivated during the 2021/2022 and 2022/2023 growing seasons, in soil with 84 % of sand, over a degraded pastureland. The actual yield, leaf nutrients, soil properties, potential and attainable yields were estimated. The potential yield averaged 10,560 kg ha-1, whereas the attainable yield reached 6,401 kg ha-1 for NT. The actual yield averaged 5,065 kg ha-1 in NT, 4,394 kg ha-1 in ICF and 1,958 kg ha-1 in CT. The agricultural efficiency reached 80 % in NT, 70 % in ICF, and 32 % in CT. In ICF, the total yield gap was 44 % (agricultural management - 20 %; land allocation to trees - 14 %; interspecific competition - 10 %). The climate efficiency ranged from 45 %, in 2021/2022, under severe water deficit, to 81 %, in 2022/2023, under a better rainfall distribution. The water availability was the main factor driving the seasonal yield variability, with NT being the most efficient system, whereas ICF showed an intermediate performance, but with both improving the soil quality. ICF achieved an agricultural efficiency comparable to the national average for soybean, demonstrating its potential to a sustainable grain and wood production in sandy soil. |
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Special Supplement: Integrated Agricultural Production Systems Management of Megathyrsus maximus cv. BRS Tamani intercropped with imidazolinone-tolerant sorghum1 Cunha, Felipe Pereira Jakelaitis, Adriano Costa, Estevam Mateus Silva, Jaqueline Oliveira da Vilela, Adriano Pereira Pereira, Jardel Lopes Abstract in Portuguese: RESUMO Não há consenso sobre o manejo do consórcio sorgo-forrageiras durante a safrinha em condições de Cerrado, devido à escassez de herbicidas seletivos. Objetivou-se determinar doses adequadas da mistura pronta de imazetapir + imazapique para o manejo de Megathyrsus maximus cv. BRS Tamani consorciado com sorgo [Sorghum bicolor (L.) Moench], bem como avaliar os efeitos da palhada na supressão de plantas daninhas e desempenho da cultura da soja em sucessão. Foi adotado delineamento em blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de sorgo em monocultivo e em consórcio com M. maximus, submetido a cinco doses do herbicida comercial Zelone® (0; 18.75 + 6.25; 37.50 + 12.50; 56.25 + 18.75; e 75.00 + 25.00 g i.a. ha-1 de imazetapir + imazapique). Houve fitotoxicidade inicial para a BRS Tamani, atingindo 80 % aos 14 dias após a aplicação, seguida de recuperação gradual. Doses de 1.05 e 1.4 L p.c. ha-1 proporcionaram supressão eficiente da forrageira. A produtividade do sorgo foi afetada pela convivência com BRS Tamani; no entanto, a aplicação das doses de 1.05 e 1.4 L p.c. ha-1 resultou em produtividade semelhante à do sorgo monocultivo. A palhada retardou a infestação de plantas daninhas, eliminando a necessidade de aplicação de herbicidas pré-emergentes na soja, sem comprometer o estabelecimento ou produtividade da cultura. É necessário suprimir a BRS Tamani, quando consorciada com sorgo, com as doses de 1.05 e 1.4 L p.c. ha-1 do herbicida. A palhada retardou a infestação de plantas daninhas sem afetar negativamente o desenvolvimento e a produtividade da soja.Abstract in English: ABSTRACT There are knowledge gaps in the management of sorghum-forage intercropping during the off-season under Brazilian Savanna conditions due to the lack of selective herbicides. This study aimed to determine the optimal doses of the imazethapyr + imazapic ready-mix herbicide to manage Megathyrsus maximus cv. BRS Tamani intercropped with sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench], as well as to assess the effects of crop residue on the weed suppression and performance of the succeeding soybean crop. The experiment was carried out in a randomized block design, with four replications. The treatments included sorghum monoculture and intercropped with M. maximus, subjected to five doses of the Zelone® commercial herbicide (0, 18.75 + 6.25, 37.50 + 12.50, 56.25 + 18.75, and 75.00 + 25.00 g a.i. ha-1 of imazethapyr + imazapic). There was initial phytotoxicity in BRS Tamani, reaching 80 % at 14 days after the application, followed by a gradual recovery. The 1.05 and 1.4 L c.p. ha-1 doses provided an effective forage suppression. The sorghum yield was affected by the coexistence with BRS Tamani; however, the application of the 1.05 and 1.4 L c.p. ha-1 doses resulted in a yield similar to that of the sorghum monoculture. The residue from the intercropping system delayed the weed infestation, eliminating the need for pre-emergence herbicide application in the soybean without affecting the crop establishment or yield. It is necessary to suppress BRS Tamani when intercropped with sorghum using 1.05 and 1.4 L c.p. ha-1 herbicide doses. Mulch delayed the weed infestation without negatively affecting the soybean development or yield. |
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Special Supplement: Integrated Agricultural Production Systems Intercropping rice with forage plants as a pathway for sustainable intensification and pasture recovery in tropical upland systems1 Santos, Fenelon Lourenço de Sousa Lacerda, Mabio Chrisley Calil, Francine Neves Nascente, Adriano Stephan Abstract in Portuguese: RESUMO Decisões de manejo relacionadas à escolha de espécies forrageiras e ao momento de semeadura podem influenciar no estabelecimento de culturas e pastagens, bem como na eficiência global do sistema. Objetivou-se avaliar o desempenho agronômico, produtividade e eficiência do uso da terra de arroz de terras altas consorciado com Urochloa brizantha cv. Marandu sob estratégias de semeadura em condições tropicais. Experimentos de campo foram conduzidos para avaliar a produtividade do arroz, produção de biomassa forrageira e eficiência do consórcio em relação ao monocultivo. Os tratamentos incluíram épocas de semeadura da forrageira em relação ao estabelecimento da cultura do arroz. Também foram avaliados indicadores de intensificação sustentável, incluindo o índice de equivalência de área (IEA), eficiência no uso de recursos e resiliência do sistema. As produtividades do arroz variaram de 2,4 a 3,3 Mg ha-1 e não foram reduzidas pelo cultivo consorciado, em comparação ao monocultivo. A semeadura simultânea das forrageiras proporcionou produção de até 6,8 Mg ha-1 de matéria seca, enquanto a semeadura aos 45 dias após a emergência aumentou a produtividade do arroz e resultou em valores de IEA superiores a 2,0. A estratégia de integração melhorou a eficiência do uso da terra e contribuiu para a recuperação das pastagens, favorecendo sistemas agrícolas consorciados.Abstract in English: ABSTRACT Management decisions regarding the choice of forage species and sowing timing may affect crop and pasture establishment and overall system efficiency. This study aimed to evaluate the agronomic performance, yield, and land-use efficiency of upland rice intercropped with Urochloa brizantha cv. Marandu under sowing strategies in tropical conditions. Field experiments were conducted to assess rice yield, forage biomass production, and the efficiency of the intercropping system compared to monoculture. The treatments included forage sowing times in relation to the establishment of the rice crop. Indicators of sustainable intensification, including the land equivalent ratio (LER), resource-use efficiency, and system resilience, were also evaluated. Rice yields ranged from 2.4 to 3.3 Mg ha-1 and were not reduced by intercropping, when compared with monocropping. The simultaneous forage sowing produced up to 6.8 Mg ha-1 of forage dry matter, whereas delayed sowing at 45 days after emergence increased the rice yield and resulted in LER values above 2.0. The integration strategy improved the land-use efficiency and contributed to pasture recovery, supporting intercropping agricultural systems. |
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