NITROGEN ACCUMULATION AND EXPORT BY COMMON BEAN AS A FUNCTION OF STRAW AND N SPLITTING IN NO-TILLAGE SYSTEM

Fábio Luíz Checchio Mingotte; Fábio Tiraboschi Leal; Marcela Midori Yada de  Almeida; Orlando Ferreira Morello; Tatiana Pagan Loeiro da Cunha  Chiamolera; Leandro Borges Lemos

doi:10.1590/1983-21252021v34n112rc

Authors

Fábio Luíz Checchio Mingotte Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP https://orcid.org/0000-0003-0383-7802
Fábio Tiraboschi Leal Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP https://orcid.org/0000-0002-4724-6601
Marcela Midori Yada de Almeida Department of Soil, Faculdades ITES, Taquaritinga, SP https://orcid.org/0000-0002-6101-7258
Orlando Ferreira Morello Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP https://orcid.org/0000-0002-7998-043X
Tatiana Pagan Loeiro da Cunha Chiamolera Department of Agronomy, Universidad de Almería, Almería https://orcid.org/0000-0002-3096-608X
Leandro Borges Lemos Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP https://orcid.org/0000-0003-1781-1267

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252021v34n112rc

Keywords:

Phaseolus vulgaris. Plant mineral nutrition. Conservation agriculture.

Abstract

Determining nitrogen (N) accumulation and export by common bean as a function of straw and of the splitting of this nutrient is very important, aiming at the management and sustainability of agricultural systems. This study aimed to determine the N accumulation and export by common bean as a function of Zea mays and Urochloa ruziziensis grass straw (maize, maize/U. ruziziensis intercropping and U. ruziziensis) and splitting of top-dressing N fertilization. The experiment was conducted in Jaboticabal-SP-Brazil, during the 2012/13 crop season, in a Red Eutrophic Oxisol (Eutrudox) in no-tillage under irrigation. The experimental design was a randomized block with split plots with four replicates, totaling 120 subplots sized in 25m² each. The plots consisted of the cropping systems prior to common bean: maize, maize/U. ruziziensis intercropping and U. ruziziensis. The subplots were composed of ten top-dressing N fertilization splitting schemes (NS) at the phenological stages V₃, V₄ and R₅ in different combinations. Common bean grain yield differs among cropping systems and as a function of top-dressed N split application. U. ruziziensis grass as single crop promotes greater N accumulation in common bean shoots compared to maize and its intercropping with U. ruziziensis grass. Regardless the cropping system, top-dressing N application in a single dose (90 kg ha^-1) at V₄ leads to similar accumulations and exports to those found in the absence of N fertilization. Splitting schemes with N application at the R₅ stage increase the exports of this nutrient by common bean in succession to maize and its intercropping with U. ruziziensis grass.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Fábio Luíz Checchio Mingotte, Department of Agricultural Sciences, Universidade Estadual Paulista, Jaboticabal, SP

MSc. Engenheiro Agrônomo, Doutorando em Agronomia (Produção Vegetal) - UNESP/FCAV, Jaboticabal-SP. Bolsista FAPESP.

References

ALVARES, C. A. et al. Köppen's climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22: 711-728, 2013.

AMARAL, C. B. et al. Produtividade e qualidade do feijoeiro cultivado sobre palhadas de gramíneas e adubado com nitrogênio em plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51: 1602-1609, 2016.

AMBROSANO, E. J. et al. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2. ed. Campinas: Instituto Agronômico, 1997. p. 194-195. (Boletim técnico, 100).

BORGHI, E. et al. Intercropping time of corn and palisadegrass or guineagrass affecting grain yield and forage production. Crop Science, 53: 629-636, 2013.

BUTENSCHOEN, O.; SCHEU, S.; EISENHAUER, N. Interactive effects of warming, soil humidity and plant diversity on litter decomposition and microbial activity. Soil Biology and Biochemistry, 43: 1902-1907, 2011.

CANTARELLA, H. Nitrogênio. In: NOVAIS, R.F. et al. (Eds.). Fertilidade do Solo. Viçosa, MG: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo, 2007. v. 1, cap. 7, p. 375-470.

CARMEIS FILHO, A. C. A. et al. Residual nitrogen fertilization effect of common bean production on succeeding corn intercropped with Congo grass. Revista Ceres, 63: 576-583, 2016.

CARVALHO, A. M. et al. Cover plants with potential use for crop livestock integrated systems in the Cerrado region. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 46: 1200-1205, 2011.

CERETTA, C. A. et al. Manejo da adubação nitrogenada na sucessão aveia preta/milho, no sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 26: 163-171, 2002.

COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO – CONAB. Acompanhamento de safra brasileira: grãos – safra 2019/2020, décimo segundo levantamento. Disponível em: <https://www.conab.gov.br> Acesso em: 30 set. 2020.

COSER, T. R. et al. Soil microbiological properties and available nitrogen for corn in monoculture and intercropped with forage. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51: 1660-1667, 2016.

COSTA, N. R. et al. Acúmulo de macronutrientes e decomposição da palhada de braquiárias em razão da adubação nitrogenada durante e após o consórcio com a cultura do milho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 38: 1223-1233, 2014.

COSTA, P. M. et al. Intercropping of corn, brachiaria grass and leguminous plants: productivity, quality and composition of silages. Revista Brasileira de Zootecnia, 41: 2144-2149, 2012.

FAGERIA, N. K.; MELO, L. C.; OLIVEIRA, J. Nitrogen use efficiency in dry bean genotypes. Journal of Plant Nutrition, 36: 2179-2190, 2013.

FAGERIA, N. K. Nitrogen management in crop production. Boca Raton: CRC Press, 2014. 436 p.

FARINELLI, R.; LEMOS, L. B. Produtividade, eficiência agronômica, características nutricionais e tecnológicas do feijão adubado com nitrogênio em plantio direto e convencional. Bragantia, 69: 165-172, 2010.

FERREIRA, D. F. Sisvar: a computer statistical analysis system. Ciência e Agrotecnologia, 35: 1039-1042, 2011.

FIGUEIREDO, M. A. et al. Nitrogen and molybdenum fertilization and inoculation of common bean with Rhizobium spp. in two oxisols. Acta Scientiarum Agronomy, 38: 85-92, 2016.

FIORENTIN, C. F. et al. Formação e manutenção de palhada de gramíneas concomitante à influência da adubação nitrogenada em cobertura no feijoeiro irrigado em sistema de semeadura direta. Bragantia, 70: 917-924, 2011.

FLÔRES, J. A. et al. Agronomic and qualitative traits of common bean as a function of the straw and nitrogen fertilization. Pesquisa Agropecuária Tropical, 47: 195-201, 2017.

GOPALAKRISHNAN, S. et al. Biological nitrification inhibition by Brachiaria humidicola roots varies with soil type and inhibits nitrifying bacteria, but not other major soil microorganisms. Soil Science and Plant Nutrition, 55: 725–733, 2009.

JARDIM, C.A. Parcelamento da adubação nitrogenada em cobertura no feijoeiro em sucessão ao milho e Urochloa ruziziensis em sistema plantio direto. 2013. 57 f. Tese (Doutorado em Agronomia: Área de Concentração em Produção Vegetal) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabal, 2013.

KLIEMANN, H. J.; BRAZ, A. J. P. B.; SILVEIRA, P. M. Taxas de decomposição de resíduos de espécies de cobertura em latossolo vermelho distroférrico. Pesquisa Agropecuária Tropical, 36: 21-28, 2006.

KLUTHCOUSKI, J. et al. Braquiária na agropecuária brasileira: uma história de sucesso. In: CECCON, G. (Ed.). Consórcio Milho-Braquiária. Brasília, DF: Embrapa, 2013. v. 1, cap. 1, p. 15-23.

LEAL, F. T. et al. Use efficiency and responsivity to nitrogen of common bean cultivars. Ciência e Agrotecnologia, 43: 1-13, 2019.

MAI, M. E. M. et al. Manejo da adubação nitrogenada na sucessão aveia-preta/milho no sistema plantio direto. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 38: 125-131, 2003.

MBUTHIA, L. W. et al. Long term tillage, cover crop, and fertilization effects on microbial community structure, activity: implications for soil quality. Soil Biology and Biochemistry, 89: 24-34, 2015.

MINGOTTE, F. L. C. et al. Impact of crop management and no tillage system on grain and straw yield of maize crop. Cereal Research Communications, 48: 399-407, 2020.

OLIVEIRA, I. P.; THUNG, M. D. T. Nutrição mineral. In: ZIMMERMANN, M.J.O.; ROCHA, M.; YAMADA, T. (Eds.). Cultura do feijoeiro: fatores que afetam a produtividade. Piracicaba, SP: POTAFOS, 1988. v. 1, cap. 10, p. 175-212.

OLIVEIRA, P. et al. Response of soil fungi and biological processes to crop residues in no-tillage system. Pesquisa Agropecuária Tropical, 46: 57-64, 2016.

PACHECO, L. P. et al. Shoot and root development of brachiaria grass (Urochloa ruziziensis) under different levels of soil density. Australian Journal of Crop Science, 10: 1424-1428, 2016.

PANKHURST, C. E. et al. Evaluation of soil biological properties as potential bioindicators of soil health. Australian Journal of Experimental Agriculture, 35: 1015-1028, 1995.

PAVANI, L. C.; LOPES, A. S.; GALBEIRO, R. B. Manejo da irrigação na cultura do feijoeiro em sistemas plantio direto e convencional. Engenharia Agrícola, 28: 12-21, 2008.

PEREZ, A. A. G. et al. Extração e exportação de nutrientes pelo feijoeiro adubado com nitrogênio, em diferentes tempos de implantação do sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37: 1276-1287, 2013.

RAIJ, B. Van.; CANTARELLA, H. Milho para grãos e silagem. In: In: RAIJ, B. Van. et al. (Eds.). Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2. ed. Campinas: Instituto Agronômico, 1997. p. 56-59. (Boletim técnico, 100).

RAIJ, B. van et al. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. 1. ed. Campinas, SP: Instituto Agronômico, 2001. 285 p.

SOIL SURVEY STAFF. Keys to Soil Taxonomy. 12. ed. Washington: Natural Resources Conservation Service, 2014. 360 p.

SORATTO, R. P. et al. Épocas de aplicação de nitrogênio em feijoeiro cultivado após milho solteiro ou consorciado com braquiária. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 48: 1351-1359, 2013b.

SORATTO, R. P. et al. Nutrient extraction and exportation by common bean cultivars under different fertilization levels: I - macronutrients. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37: 1027-1042, 2013a.

SOUSA, M. A. et al. Productivity and Economics of Inoculated Common Bean as Affected by Nitrogen Application at Different Phenological Phases. Journal of Soil Science and Plant Nutrition, 20:1848–1858 2020.

SOUZA, J. E. B; FERREIRA, E. P. B. Improving sustainability of common bean production systems byco-inoculating rhizobia and azospirilla. Agriculture, Ecosystems and Environment, 237: 250-257 251, 2017.

VIERO, F. et al. Management of irrigation and nitrogen fertilizers to reduce ammonia volatilization. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 39: 1737-1743, 2015.