Biochar na fertilidade do solo, morfometria e produção de cultivares de capim elefante

Laiane Batista Pacheco; Roriz Luciano Machado; Frederico Antonio Loureiro Soares; Pedro Santhyago Ferreira da Silva; Kassia Cristina de Caldas Rabelo; Ângelo Adão de Lima

doi:10.1590/1983-21252024v3711786rc

Authors

Laiane Batista Pacheco Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Ceres, GO, Brazil https://orcid.org/0000-0003-3497-1924
Roriz Luciano Machado Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Ceres, GO, Brazil https://orcid.org/0000-0003-4270-5423
Frederico Antonio Loureiro Soares Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Rio Verde, GO, Brazil https://orcid.org/0000-0002-4152-5087
Pedro Santhyago Ferreira da Silva Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Ceres, GO, Brazil https://orcid.org/0009-0004-5684-9377
Kassia Cristina de Caldas Rabelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Ceres, GO, Brazil https://orcid.org/0000-0003-0990-675X
Ângelo Adão de Lima Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Ceres, GO, Brazil https://orcid.org/0009-0003-6817-7523

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252024v3711786rc

Keywords:

Pennisetum purpureum. Soil conditioner. Soil fertility. Irrigation. Cation exchange capacity.

Abstract

Among the various forage species used in ruminant feeding, elephant grass (Pennisetum purpureum Schum.) is notable as it is a perennial plant and has a high potential for dry matter production. The present study evaluated the performance of elephant grass cultivars and soil chemical characteristics under different biochar addition levels and at different evaluation times under irrigation in the dry season. The treatments were arranged in a factorial randomized complete block design (CBD) and analyzed in a split-plot design according to cultivar (BRS Capiaçu and BRS Kurumi) x biochar dose (0, 8, 16 and 24 t ha^-1); the subplots consisted of four evaluation times (71, 225, 335 and 447 days after application of biochar), with four replicates. The soil chemical characteristics were evaluated without inclusion of the time factor according to a CBD in a 2 x 4 factorial scheme, with 4 replications. The attributes analyzed were soil fertility, morphometry and elephant grass yield. The performance of the cultivars improved at 225 days (2^nd evaluation) and 335 days (3^rd evaluation) after biochar application. The biochar doses did not significantly increase morphometric attributes, cultivar productivity or soil fertility. The application of biochar did not improve the yield attributes or crude protein of elephant grass cultivars under the conditions of this study.

Downloads

Download data is not yet available.

References

ADEYEMI, T. O. A.; IDOWU, O. D. Biochar: promoting crop yield, improving soil fertility, mitigating climate change and restoring polluted soils. World News of Natural Sciences, 8: 27-36, 2017.

AGEGNEHU, G.; NELSON, P. N.; BIRD, M. I. Crop yield, plant nutrient uptake and soil physicochemical properties under organic soil amendments and nitrogen fertilization on Nitisols. Soil and Tillage Research, 160: 1-13, 2016.

ALKHARABSHEH, H. M. et al. Biochar and its broad impacts in soil quality and fertility, nutrient leaching and crop productivity: a review. Agronomy, 11, 1-29, 2021.

ANDRADE, C. A. et al. Mineralização e efeitos de biocarvão de cama de frango sobre a capacidade de troca catiônica do solo. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 50: 407-416, 2015.

ALVES, F. G. S. Características morfogênicas, estruturais, produção e composição química de capim-elefante cv. Carajás adubado com ureia convencional e protegida. 2017. 52 f. Dissertação (Mestrado em Zootecnia: Área de Concentração: Nutrição Animal e Forragicultura) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017.

BARBERO, R. P. et al. Desempenho de novilhos de corte em pastos de capim-tanzânia sob quatro alturas de desfolha. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia. 66: 481-488, 2014.

BENEDUZZI, H. M. et al. Fertilizer recommendation methods for precision agriculture – a systematic literature study. Engenharia Agrícola, 42, 1-18, 2022.

EUCLIDES, V. P. B. et al. Management for a shorter period of occupancy and higher cutting height of forage crops. Revista Ceres, 61: 808-818, 2014.

FLORES, R. A. et al. Adubação nitrogenada e idade de corte na produção de matéria seca do capim-elefante no Cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16: 1282-1288, 2012.

GONDIM, R. S. et al. Explaining the water-holding capacity of biochar by scanning electron microscope images. Revista Caatinga, 31: 972-979, 2018.

GONZAGA, M. I. S. et al. Positive and negative effects of biochar from coconut husks, orange bagasse and pine wood chips on maize (Zea mays L.) growth and nutrition. Catena, 162: 414-420, 2018.

JACQUES, A. V. A. Caracteres morfo-fisiológicos e suas implicações com o manejo. In: CARVALHO, M. M.; ALVIM, M. J.; XAVIER, D. F. (Eds.). Capim elefante: produção e utilização. Coronel Pacheco, MG: Embrapa-CNPGL, 1994. v. 1, p. 31-47.

KARHU, K. et al. Biochar addition to agricultural soil increased CH4 uptake and water holding capacity – Results from a short-term pilot field study, Agriculture, Ecosystems and Environment, 140: 309-313, 2011.

LEAL, V. N. Desempenho de cultivares e épocas de corte de capim elefante irrigado em Ceres (GO). 2019. 66 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Irrigação no Cerrado: Área de Concentração em Irrigação). Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano, Ceres, 2019.

LOPES, R. S. et al. Efeito da irrigação e adubação na disponibilidade e composição bromatológica da massa seca de lâminas foliares de capim-elefante. Revista Brasileira de Zootecnia, 34: 20-29, 2005.

MADARI, B. E. et al. Matéria orgânica dos solos antrópicos da Amazônia (Terra Preta de Índio): suas características e papel na sustentabilidade da fertilidade do solo. In: TEIXEIRA, W.G. et al. (Eds.). As terras pretas de índio da Amazônia: sua caracterização e uso deste conhecimento na criação de novas áreas. Manaus, AM: Embrapa Amazônia Ocidental, 2009. v. 1, cap. 13, p. 172-188.

MAJOR, J. et al. Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant and Soil, 333: 117-128, 2010.

MONÇÃO, F. P. et al. Yield and nutritional value of BRS Capiaçu grass at different regrowth ages. Semina Ciências Agrárias, 41: 745-755, 2019.

MORENO, L. S. B. et al. Base temperature determination of tropical Panicum spp. grasses and its effects on degree- day-based models. Agricultural and Forest Meteorology, 186: 26-33, 2014.

OLIVEIRA, V. A.; JACOMINE, P. K.; COUTO, E. G. Solos do Bioma Cerrado. In: CURI, N. et al. (Eds.). Pedologia: solos dos biomas brasileiros. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2017. v. 1, cap. 4, p. 177-226.

PARIS, W. et al. Productivity and nutritional value of African Star managed with different leaf blade mass. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 38: 31-36, 2016.

PEREIRA, A. V. et al. BRS Capiaçu e BRS Kurumi: cultivo e uso. 1. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2021. 117 p.

PEREIRA, A. V. et al. Diversidade genética entre acessos de capim elefante obtida com marcadores moleculares. Revista Brasileira de Zootecnia, 37: 1216- 1221, 2008.

PETTER, F. A. et al. Biochar como condicionador de substrato para a produção de mudas de eucalipto. Revista Caatinga, 25: 44-51, 2012.

RETORE, M. et al. Manejo do capim BRS Capiaçu para aliar produtividade à qualidade. 1. ed. Dourados, MS: Embrapa, 2021. 9 p. (Comunicado Técnico, 263).

RIBEIRO, E. G. et al. Influência da irrigação, nas épocas seca e chuvosa, na produção e composição química dos capins napier e mombaça em sistema de lotação intermitente. Revista Brasileira Zootecnia, 38: 1432-1442, 2009.

SAMPAIO, R. L. et al. The nutritional interrelationship between the growing and finishing phases in crossbred cattle raised in a tropical system. Tropical Animal Health and Production, 49: 1015-1024, 2017.

SANTOS, H. G. et al. Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2018. 390 p.

SANTOS, E. A.; SILVA, D. S.; QUEIROZ FILHO, J. L. Composição Química do CapimElefante cv. Roxo Cortado em Diferentes Alturas. Revista Brasileira de Zootecnia, 30: 18-23, 2001.

SOUSA, D. M. G.; LOBATO, E. Cerrado: correção do solo e adubação. 2. ed. Planaltina, DF: Embrapa, 2004. 416 p.

SILVA, S. C.; SBRISSIA, A. F.; PEREIRA, L. E. T. Ecophysiology of C4 forage grasses: understanding plant growth for optimising their use and management. Agriculture, 5: 598-625, 2015.

SILVA, I. C. B. et al. Biochar from different residues on soil properties and common bean production. Scientia Agricola, 74: 378-382, 2017.

SILVA, M. A. S.. et al. Efeito da aplicação de biochar sobre propriedades químicas do solo e produtividade de feijoeiro comum irrigado. In: CONGRESSO NACIONAL DE PESQUISA DE FEIJÃO, 10., 2011, Goiânia. Anais... Goiânia: Embrapa, 2011. p. 1-4.

TEIXEIRA, P. C. et al. Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. Brasília, DF: Embrapa, 2017. 574 p.

ZIMMERMAN, A. R.; GAO, B.; AHN, M.-Y. Positive and negative carbon mineralization priming effects among a variety of biochar-amended soils. Soil Biology and Biochemistry, 43: 1169-1179, 2011.

ZHANG, D. et al. Biochar helps enhance maize productivity and reduces greenhouse gas emissions under balanced fertilization in a rainfed low fertility inceptisol. Chemosphere, 142: 106-113, 2016.

YASUHARA, T.; NOKIHARA, K. High-throughput analysis of total nitrogen content that replaces the classic Kjeldahl method. Journal of agricultural and food chemistry, 49: 4581-4583, 2001.