Soil temperature and moisture in the intercropping of maize with Crotalaria spectabilis and Cajanus cajan in an organic system
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i14.22443Keywords:
Organic agriculture; Thermal amplitude; Intercropping of cultures; Fabaceae.Abstract
Species and density of green manures intercropped with maize modify the patterns of interspecific competition, which may alter the responses of temperature and soil moisture. This study analyzed the effects of Crotalaria spectabilis and Cajanus cajan on soil temperature and moisture along the development stages of maize grown in intercropping in an organic system. The experimental design was randomized blocks with four replications. The treatments consisted of three maize intercropping: MC - Crotalaria spectabilis (5 plants m -1); MG - Cajanus cajan (5 plants m -1); MCG - Crotalaria spectabilis and Cajanus cajan (10 plants m -1, five plants of each green manure), sown in the maize row and three control treatments: M - maize; C - Crotalaria spectabilis and G - Cajanus cajan, single. Soil temperature readings were taken in the row and between the sowing rows, and soil moisture readings in the maize sowing row at 8, 12 and 17 hours, in V5, V8, VT, R2, R4 and R6 phenological stages. The evaluation depths were 0-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The times, the depths and the line-between-row positions influenced the soil temperature, while the depths and the phenological stages influenced the soil moisture retention capacity. Intercropping reduced soil temperature, especially MG, which also reduced soil moisture between V8 and R2 maize stages.
References
Allen, R. G., Pereira, L. S., Raes, D., & Smith, M. (1998). Crop evapotranspiration: guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56.
Alvarenga, R. C., Cobucci, T., Kluthcouski, J., Wruck, F. J., Cruz, J. C., & Gontijo Neto, M. M. (2006). A cultura do milho na integração lavoura-pecuária. Embrapa Milho e Sorgo. Circular Técnica 80.
Alvarenga, R. C., Costa, L. M., Moura Filho, W., & Regazzi, A. J. (1995). Características de alguns adubos verdes de interesse para a conservação e recuperação de solos. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 30 (2), 175-185.
Alvarenga, R. C., Costa, L. M., Moura Filho, W., & Regazzi, A. J. (1996). Crescimento de raízes de leguminosas em camadas de solo compactadas artificialmente. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 20, 313-318.
Bassoi, L. H., Fante Júnior, L., Jorge, L. A. C., Crestana, S., & Reichardt, K. (1994). Distribuição do sistema radicular do milho em terra roxa estruturada latossólica: II. Comparação entre cultura irrigada e fertirrigada. Scientia Agricola, 51 (3), 541-548.
Brasil. (2003). Lei no 10.831, de 23 de dezembro de 2003. Dispõe sobre a agricultura orgânica e dá outras providências. Diário Oficial da República Federativa do Brasil, Seção 1, p. 8.
Braz, G. B. P., Oliveira Júnior, R. S., Constantin, J., Takano, H. K., Chase, C. A., Fornazza, F. G. F., & Raimond, R. T. (2015). Selection of herbicides targeting the use in crop systems cultivated with showy crotalaria. Planta Daninha, 33 (3), 521-534.
Büchi, L., Wendling, M., Amossé, C., Necpalova, M., & Charles, R. (2018). Importance of cover crops in alleviating negative effects of reduced soil tillage and promoting soil fertility in a winter wheat cropping system. Agriculture, Ecosystems and Environment, 256, 92-104.
Castro, C. M., & Devide, A. C. P. (2015). Cultivo Orgânico de milho verde consorciado com leguminosas. Pesquisa & Tecnologia, 12 (1), 1-5.
Chioderoli, C. A., Mello, L. M. M., Holanda, H. V., Furlani, C. E. A., Grigolli, P. J., Silva, J. O. R., & Cesarin, A. L. (2015). Consórcio de Urochloas com milho em sistema plantio direto. Ciência Rural, (10), 1804-1810.
Conant, R. T., Ryan, M. G., Ågren, G. I., Birge, H. E., Davidson, E. A., Eliasson, P. E., Evans, S. E., Frey, S. D., Giardina, C. P., Hopkins, F. M., Hyvönen, R., Kirschbaum, M. U. F., Lavallee, J. M., Leifeld, J., Parton, W. J., Steinweg, J. M., Wallenstein, M. D., Wetterstedt., & Bradford, M. A. (2011). Temperature and soil organic matter decomposition rates- synthesis of current knowledge and a way forward. Global Change Biology, 17 (11), 3392-3404.
Dantas, D., Barbosa, G. P., Cunha, E. G. S., Souza, M. J. H., & Souza, C. M. P. (2017). Temperatura do ar e do solo em diferentes profundidades, em Diamantina-MG. Caderno de Ciências Agrárias, 9 (3), 61-66.
Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. (2017). Manual de Métodos de Análise de Solo. (3ª edição) revista e ampliada Embrapa. Embrapa.
Ferreira, D. F. (2000). Análises Estatísticas por Meio do SISVAR para Windows Versão 4.0. In: 45ª Reunião Anual da Região Brasileira da Sociedade Internacional de Biometria. UFSCar, São Carlos.
Farouki, O. T. (1986). Thermal Properties of Soils. Series on Rock and Soil Mechanics. Clausthal-Zellerfeld, Germany:Trans Tech.
Gallo, A. de S., Fontanetti, A., Guimarães, N. F., Morinigo, K. P. G., & Souza, M. D. B. (2017). Macronutrient content and accumulations in different arrangements of dwarf pigeon pea intercropped with corn. African Journal of Agricultural Research, 12 (11), 897-904.
Abdollahi, L., Munkholm, L. J., & Garbout, A. (2014). Tillage System and Cover Crop Effects on Soil Quality: II. Pore Characteristics. Soil Science Society of America Journal, 78 (1), 271-279
Gasparim, E., Ricieri, R. P., Silva, S. L., Dallacort, R., & Gnoatto, E. (2005). Temperatura no perfil do solo utilizando duas densidades de cobertura e solo nu. Acta Scientiarum. Agronomy, 27 (1), 107-115.
Gitti, D. C., Arf, O., Portugal, J. R., Corsini, D. C. D. C., Rodrigues, R. A. F., & Kaneko, F. H. (2012). Coberturas vegetais, doses de nitrogênio e inoculação de sementes com Azospirillum brasilense em arroz de terras altas no sistema plantio direto. Bragantia, 71 (4) 509-517.
Godoy, R., Bacchi, O. O. S., Moreira, F. A., & Reichardt, K. (2009). Evaluation of pigeon pea lines for biological soil decompaction. International Journal of Agronomy, 2009, 1-7.
Heinrichs, R., Vitti, G. C., Moreira, A., Figueiredo, P. A. M., Fancelli, A. L., & Corazza, E. J. (2005). Características químicas de solo e rendimento de fitomassa de adubos verdes e de grãos de milho, decorrente do cultivo consorciado. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 29 (1), 71-79.
Heinze, J., Gensch, S., Weber, E., & Joshi, J. (2017). Soil temperature modifies effects of soil biota on plant growth. Journal of Plant Ecology, 10 (5), 808-821.
Kappes, C., & Zancanaro, L. Sistemas de consórcios de braquiária e de crotalárias com a cultura do milho. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 14 (2), 219-234.
Kaspart, C., & Bland, W. L. (1992). Soil temperature and root growth. Soil Science, 154 (4), 290-299.
Kojima, Y., Heitman, J. L., Sakai, M., Kato, C., & Horton, R. (2018). Bulk density effects on soil hydrologic and thermal characteristics: A numerical investigation. Hydrological Processes, 32 (14), 2203-2216.
Lal, R. (1974). Soil temperature, soil moisture and maize yield from mulched and unmulched tropical soils. Plant and Soil, 40, 129-143.
Nunes, M. R., Van Es, H. M., Schindelbeck, R., Ristow, A. J., & Ryan, M. (2018). No-till and cropping system diversification improve soil health and crop yield. Geoderma, 328, 30-43.
Oliveira, M. L., Ruiz, H. A., Costa, L. M., & Schaefer, C. E. G. R. (2005). Flutuações de temperatura e umidade do solo em resposta à cobertura vegetal. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 9 (4), 535-539.
Oliveira, S. S., Fideles Filho, J., Oliveira, S. V., & Araújo, T. S. (2010). Difusividade térmica do solo de campina grande para dois períodos do ano. Revista de Geografia, 27 (2), 179-189.
Pacheco, L. P., Pires, F. R., Monteiro, F. P., Procópio, S. O., Assis, R. L., Carmo, M. L., & Petter, F. A. (2008). Desempenho de plantas de cobertura em sobressemeadura na cultura da soja. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 43 (7), 815-823.
Reinert, D. J., Albuquerque, J. A., Reichert, J. M., Aita, C., & Andrada, M. M. C. (2008). Limites críticos de densidade do solo para o crescimento de raízes de plantas de cobertura em Argissolo vermelho. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 32 (5), 1805-1816.
Rolim, G. S., Sentelhas, P. C., & Barbieri, V. (1998). Planilhas no ambiente EXCEL TM para os cálculos de balanços hídricos: normal, sequencial, de cultura e de produtividade real e potencial. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 6 (1), 133-137.
Santos, G. G., Silveira, V. M., Marchão, R. L., Becquer, T., & Balbino, L. C. (2008). Macrofauna edáfica associada a plantas de cobertura em plantio direto em um Latossolo Vermelho do Cerrado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 43 (1), 115-122.
Snapp, S., & Surapur, S. (2018). Rye cover crop retains nitrogen and doesn't reduce corn yields. Soil and Tillage Research, 180, 107-115.
Souza, F. H. D., Frigeri, T., Moreira, A., & Godoy, R. (2007). Produção de sementes de guandu. Embrapa Pecuária Sudeste.
Teodoro, R. B., Oliveira, F. L., Silva, D. M. N., Fávero, C., & Quaresma, M. A. L. (2011). Aspectos agronômicos de leguminosas para adubação verde no cerrado do alto vale do Jequitinhonha. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 35 (2), 635-643.
Wagner, M. V., Jadoski, S. O., Maggi, M. F., Saito, L. R., & Lima, A. S. (2013). Estimativa da produtividade do milho em função da disponibilidade hídrica em Guarapuava, PR, Brasil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 17 (2), 170-179.
Yoshida, F. A., & Stolf, R. Mapeamento digital de atributos e classes de solos da UFSCar - Araras/SP. Ciência, Tecnologia e Ambiente, 3 (1), 1-11.
Zhou, Z., Jiang, L., Du, E., Hu, H., Li, Y., Chen, D., & Fang, J. (2013). Temperature and substrate availability regulate soil respiration in tropical mountain rainforests, Hainan Island. Journal of Plant Ecology, 6 (5), 325-334.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Murilo Trevisan; Laura Fernanda Simões da Silva; Anastacia Fontanetti; Anderson de Souza Gallo; Nathalia de França Guimarães
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Authors who publish with this journal agree to the following terms:
1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.
