crescimento de braquiária em competição com milho e soja em

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CRESCIMENTO DE BRAQUIÁRIA EM COMPETIÇÃO COM MILHO E SOJA EM
DIFERENTES VOLUMES DE SOLO
Mirielle Oliveira Almeida 1, Daniel Valadão Silva2, Evander Alves Ferreira3, Christiano
da Conceição de Matos2, José Barbosa dos Santos5
1.Pós-Graduanda em Fitotecnia pela Universidade Federal de Lavras
2.Pós-Graduando em Fitotecnia pela Universidade Federal de Viçosa
([email protected])
3.Pós-Doutorando em Produção Vegetal pela Universidade
Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri
4.Pós-Doutorando em Fitotecnia pela Universidade Federal de Viçosa
5.Professor, Doutor, Universidade Federal dos Vales do
Jequitinhonha e Mucuri
Recebido em: 30/09/2013 – Aprovado em: 08/11/2013 – Publicado em: 01/12/2013
RESUMO
Estudos de competição entre diferentes espécies são efetuados através de ensaios
em ambientes protegidos com a utilização de recipientes (vasos) onde se testam os
efeitos desejados. No entanto, a capacidade (tamanho) dos vasos pode afetar o
desenvolvimento das plantas sendo que essa limitação está diretamente relacionada
às espécies em desenvolvimento. Neste sentido, objetivou-se determinar a
capacidade dos vasos adequada para ensaios da Urochloa brizantha em competição
com milho e soja. O experimento foi realizado em casa de vegetação, em
delineamento de blocos casualizados, com quatro repetições. Adotou-se esquema
fatorial 5 x 3 sendo o nível A a capacidade volumétrica dos vasos (2, 4, 7, 10 e 16
dm3) e o fator B os arranjos de competição (braquiária isolada, braquiária + milho e
braquiária + soja). O crescimento das plantas de braquiária foi afetado tanto pela
capacidade dos vasos quanto pela competição com as culturas soja e milho, sendo
que o milho foi mais competitivo com a braquiária nestas condições. Vasos com
maiores capacidades volumétricas aumentam os efeitos da competição sobre o
crescimento da braquiaria.
PALAVRAS-CHAVE: Urochloa
crescimento.
brizantha,
capacidade
de
vasos,
análise
de
UROCHLOA GROWTH IN COMPETITION WITH CORN AND SOYBEAN IN
DIFFERENT VOLUMES OF SOIL
ABSTRACT
Competition studies between species are made by testing in protected using
containers (vessels) where the desired test. However, the capacity (size) of the
vessels can affect plant development and that this limitation is directly related to the
species development. In this sense, the objective was to determine the ability of
vessels suitable for testing the Urochloa Brizantha in competition with corn and
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soybeans. The experiment was conducted in a greenhouse in a randomized block
design with four replications. We adopted a 5 x 3 factorial with level A to volumetric
capacity of vessels (2, 4, 7, 10 and 16 dm3) and factor B arrangements competition
(Brachiaria isolated brachiaria + corn + soybean and pasture). Plant growth
brachiaria was affected by both the capacity of the vessels as by competition with
crops soybean and corn, and the corn was more competitive with Brachiaria these
conditions. Vessels with higher volumetric capacities increase the effects of
competition on growth of Urochloa.
KEYWORDS: Urochloa brizantha, capacity vessels, analysis of growth
INTRODUÇÃO
Os ensaios para avaliação da capacidade competitiva entre plantas
daninhas e culturas são comuns e necessários ao melhor entendimento da disputa
entre as espécies vegetais pelos recursos limitantes do meio (água, luz, nutriente).
Os trabalhos de campo são mais representativos, contudo, em se tratando do
isolamento de fatores, a condução de avaliações em ambiente protegido tem sido
mais recomendada em função do controle local.
A intensidade da interferência normalmente é avaliada por meio do decréscimo
na produção e, ou pela redução no crescimento da planta cultivada, decorrentes da
competição pelos fatores de crescimento disponíveis no ambiente como CO2, água,
luz e nutrientes (AGOSTINETTO et al., 2008; FIALHO et al., 2012; Cury et al., 2013).
Sobrepondo-se a estes fatores têm-se também os efeitos causados pela liberação
de substâncias alelopáticas e, de forma indireta, pelo fato de as plantas daninhas
serem hospedeiras intermediárias de pragas, doenças e nematóides, além de
dificultarem a realização de tratos culturais e da colheita (AGOSTINETTO et al.,
2009; DUARTE et al., 2002).
O consorcio entre culturas, como milho e soja, com espécies do gênero
braquiária tem sido as mais adotadas no sistema de integração agricultura-pecuária,
pois propicia duas atividades de importância econômica (produção de grãos e a
pecuária) proporcionando ganhos mútuos ao produtor (SALTON et al., 2001).
Todavia, quando manejado de forma incorreta as culturas podem suprimir o
crescimento da forrageira inviabilizando a formação do pasto após a colheita de
grãos.
A avaliação dos efeitos da competição das plantas daninhas sobre o
crescimento das culturas ou vice versa é efetuada através de ensaios em ambientes
protegidos para maior precisão experimental. Esses ensaios geralmente são feitos
em recipientes (vasos) onde se testam os efeitos desejados. Segundo BELTRÃO et
al. (2002) o tamanho (capacidade) dos vasos a ser escolhido depende do tipo de
estudo, da espécie-teste e das variáveis que serão estudadas. O tamanho do vaso
quando pequeno pode limitar o desenvolvimento da planta pelo volume de substrato
nele contido. No entanto, essa limitação está diretamente relacionada às espécies
em desenvolvimento e ao tempo de avaliação.
Considerando a importância destes aspectos, objetivou-se determinar a
capacidade dos vasos adequada para ensaios da Urochloa brizantha em competição
com milho e soja.
MATERIAL E METODOS
O experimento foi conduzido em casa de vegetação no Departamento de
Agronomia da Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM),
Diamantina-MG (18º15’ S; 43º36’ O e 1.400m de altitude). O solo
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utilizado apresentou as seguintes características físicas e químicas: pH (água) = 5,0;
teor de matéria orgânica = 4,7 daq kg-1; P, K e Ca = 1,3 mg dm-3, 47 mg dm-3, e 2,4
cmol dm-3, respectivamente; Mg, Al, H+Al e CTCefetiva = 1,2; 0,1; 7,1 e 3,8 cmolcdm-3,
respectivamente. Para a adequação do substrato quanto à nutrição, foram aplicados
3,0 g dm-3 de calcário dolomítico e 3,0 g dm-3 da formulação 4-14-8 (N-P-K). As
irrigações foram realizadas sempre que necessário. A adubação de cobertura foi
feita com 300 gramas de cloreto de potássio e 25 gramas de sulfato de amônio,
diluídos em 11 litros de água e aplicadas em cada vaso segundo o seu volume: 20
ml para os vasos de 2 litros; 44,7 ml para de 4 litros; 80 ml para de 7 litros; 115 ml
para de 10 litros e 193 ml para de 16 litros.
Semearam-se em cada vaso três sementes de milho, cultivar SHS 3031 e três
sementes de soja cultivar M-SOY 8000 RR, bem como, 10 sementes de Urochloa
brizantha cv. Marandu. Após o desbaste, realizado aos cinco dias após emergência,
cada vaso ficou com uma planta de cada espécie.
O experimento foi montado no delineamento de blocos ao acaso em sistema de
fatorial com dois níveis: 5 capacidades de vasos ( 2, 4, 7, 10 e 16 dm3) x 3 arranjos
de competição (braquiária isolada, braquiária + milho e braquiária + soja), com
quatro repetições.
Aos 60 dias após emergência (DAE) efetuou-se a colheita das plantas de
braquiária que foram separadas em folhas, raízes e caule, sendo acondicionadas em
sacos de papel e levadas ao laboratório onde foram secas em estufa de circulação
forçada de ar a 60oC, até atingirem massa constante, sendo posteriormente pesadas
onde obteve-se a matéria seca das folhas (MSF - g), caule (MSC - g) e raízes (MSR
- g). Também foram obtidas a altura de plantas (ALT) e área foliar (AF – cm2) das
plantas de braquiária. As demais variáveis foram calculadas com base nas
anteriores. A massa da matéria seca total (MST – g) é a soma da MSF, MSC e MSR
e a taxa de crescimento da cultura (TCC – g dia-1) foi calculada dividindo-se a
MST/número de dias de desenvolvimento das plantas.
Os dados foram submetidos ao teste de homocedasticidade e, em seguida, à
análise de variância. Posteriormente, análises de regressões não lineares foram
realizadas para avaliar os efeitos do milho e da soja sobre as características
morfológicas da Urochloa brizantha, utilizando-se as médias de cada tratamento. O
modelo utilizado para descrever o efeito da capacidade de vaso no crescimento das
plantas de braquiária cultivadas isoladas ou em competição foi o sigmoidal com três
parâmetros. O coeficiente “a” é o valor máximo atingido pela variável e “b” a
inclinação da curva, assim quanto menor o valor deste coeficiente maior a tendência
da curva se estabilizar na fase final devido à alta inclinação proporcionada por este
coeficiente, elevados valores de “b” correspondem a curvas menos inclinadas e
pontos de valores máximos (“a”) da variável em estudo mais afastados, neste
trabalho, esta ligado a maiores volumes de vasos ou maior tempo para as plantas de
braquiária atingir os valores máximos das variáveis avaliadas.
Equação:
Onde ŷ é a variável a ser avaliada.
Onde a é assíntona correspondente ao valor máximo da variável em questão.
Onde b é a inclinação da reposta da variável.
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RESULTADOS E DISCUSSÃO
A braquiária cultivada isoladamente apresentou matéria seca (MSF) superior
aos tratamentos onde essa espécie competia com o milho e com a soja para todas
as capacidades de vasos avaliadas (Figura 1 A). Em competição com milho, a
braquiária apresentou tendência de menor acúmulo de MSF com o incremento do
volume dos recipientes (Figura 1 A) e maior tendência de estabilização da curva
evidenciado pelo valor do coeficiente de inclinação “b” da equação de regressão
inferior aos demais (Tabela 1).
25
A
Massa da m atéria seca do caule (M SC - g)
M a ss a d a m a té ria se c a d a s fo lh a s (M S F - g)
30
25
20
15
10
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Soja
5
0
B
20
15
10
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Soja
5
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0
2
4
3
8
10
12
14
16
18
Tamanho de vasos (dm )
30
80
C
Massa da matéria seca total (MST - g)
Massa da matéria seca das raízes (MSR - g)
6
3
Tamanho de vasos (dm )
25
20
15
10
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Feijão
5
0
0
2
4
6
8
10
12
3
Tamanho de vasos (dm )
14
16
18
D
70
60
50
40
30
20
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Feijão
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Tamanho de vasos (dm3)
Figura 1. Matéria seca de folhas (MSF - A), de caule (MSC - B), de raízes (MSR - C)
e total (MST - D) de plantas de braquiaria cultivadas isoladamente ou em
competição com milho ou soja em função do volume dos vasos aos 60
dias após a emergência das espécies
A braquiária cultivada isoladamente apresentou maior valor máximo de MSC,
coeficiente “a” e maior incremento de MSC com o aumento do volume dos vasos
comparado aos demais tratamentos (Tabela 1), no entanto, o incremento da MSC
com o aumento do volume de vasos foi menor quando esta competia com plantas de
milho (Figura 1 B). CARVALHO et al. (2011) trabalhando com vasos de 5 dm3
observaram que como estratégia para tolerar a competição com a braquiária, as
plantas de milho alocaram mais assimilados para o caule, como forma de
aumentarem seu tamanho para competirem melhor pelo recurso da luz. Assim como
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Jakelaitis et al. (2006) verificaram que quando a emergência de U. brizantha ocorre
após o estabelecimento do milho há supressão do desenvolvimento da forrageira
independentemente da sua densidade, devido ao sombreamento da cultura sobre a
braquiária. No mesmo contexto, SILVA et al. (2009) constataram que a soja
prejudicou o desenvolvimento da U. brizantha quando a essa emergiu após a
cultura.
Tabela 1. Coeficientes do modelo de regressão ŷ = a/{1 + e-[(X-X0)/b]} para as
variáveis: massa da matéria seca das folhas (MSF), massa da matéria
seca do caule (MSC), massa da matéria seca das raízes (MSR) e massa
da matéria seca total (MST) em função do incremento do volume de
vasos.
Varáveis avaliadas
Tratamentos
X0
a*
b*
R2
Braquiária
5,41 27,41
3,18
0,98
MSF
Braquiária + Soja
18,80 18,80
3,39
0,99
Braquiária + Milho
5,95 11,05
2,12
0,99
Braquiária
5,85 23,82
4,20
0,94
MSC
Braquiária + Soja
6,37 13,67
2,40
0,99
Braquiária + Milho
7,59 11,43
2,82
0,99
Braquiária
9,77 35,95
5,52
0,98
MSR
Braquiária + Soja
6,94 18,37
4,23
0,98
Braquiária + Milho
6,96 10,84
3,25
0,98
Braquiária
6,49 83,00
4,15
0,98
MST
Braquiária + Soja
3,27 50,12
3,27
0,99
Braquiária + Milho
6,74 32,85
2,61
0,99
*Teste F, P<0,05.
A MSC da braquiária cultivada em competição com o milho apresentou maior
tendência de estabilização (menores valores de “b”) em relação aos demais
tratamentos (Figura 1B e Tabela 1). No entanto, o volume de 16 dm3 foi insuficiente
para o máximo acúmulo de MSC, ou seja, para isto seriam necessários vasos
maiores.
Constatou-se maior incremento da MSR para todos os volumes de vaso
estudados quando a braquiária foi cultivada isoladamente, bem como, menor
tendência de estabilização (maior valor do coeficiente “b”) da curva de MSR com o
aumento do tamanho dos recipientes (Tabela 1). A braquiária apresentou menor
acúmulo de MSR quando competia com o milho apresentando menor incremento
com o aumento do tamanho de vasos sendo que a MSR da braquiária competindo
com milho apresentou maior tendência de estabilização com o incremento do
volume dos vasos (Figura 1C).
Dessa forma, maiores volumes de vasos podem favorecer o maior crescimento
e desenvolvimento da braquiaria, pois na medida em que se aumentou o volume dos
recipientes às plantas de braquiária responderam com maior produção de raízes e
devido elevados valores do coeficiente “b” (curvas menos inclinadas) pode-se
afirmar que se os volumes dos vasos continuassem a serem incrementados poderia
haver maior produção de raízes em todos os tratamentos. Ainda avaliando o
coeficiente “b” pode-se inferir que para o crescimento de raízes o tratamento
braquiária + milho necessitariam vasos menores que os demais tratamentos
(braquiária sem competição e braquiária + soja). Em experimentos desse tipo a
capacidade do recipiente afeta o desenvolvimento da planta como
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um todo, sendo o sistema radicular diretamente relacionado a este fator, volumes
pequenos gera uma grande disputa por espaço e recursos como água e nutrientes
principalmente, assim procurou-se nesse trabalho encontrar o volume de vaso no
qual este efeito seja o menor possível.
As raízes podem captar os recursos disponíveis no solo por meio de três
processos: interceptação, fluxo de massa e difusão de água e nutrientes. No caso da
água, existem alguns fatores que governam sua disponibilidade para o crescimento
da planta: o suprimento, a morfologia, o desenvolvimento da raiz e a fisiologia
associada à eficiência de uso da água da planta (RADOSEVICH et al., 1997). As
raízes de plantas vizinhas diminuem a absorção de nutrientes quando as zonas de
depleção se justapõem. Ao reduzir o tamanho dos vasos e consequentemente a
quantidade de substrato ocorre um acirramento na competição principalmente por
espaço o que leva ao aumento no consumo de água e nutrientes, neste estado onde
a capacidade dos vasos foi menor, observou-se menor acúmulo de MSR, sendo que
este acúmulo aumenta com o incremento do volume dos vasos.
Verificou-se para todos os tratamentos avaliados incremento da massa da
matéria seca total (MST) com o aumento do volume dos vasos, sendo que, para a
braquiária cultivada isoladamente observou-se maior valor máximo de MST (“a”) e
no caso da braquiária + milho constatou-se o menor “a” sendo que este tratamento
foi o que mais afetou negativamente o incremento da MST desta espécie. A
competição de plantas é maior entre espécies de morfologia e desenvolvimento
semelhantes, se comparadas com aquelas que apresentam desenvolvimento
diferente (SILVA et al., 2007), isso pode explicar o fato de plantas de milho terem
afetado negativamente mais o crescimento da braquiária em relação as plantas de
soja.
A MST da braquiária competindo com plantas de soja e milho apresentou maior
tendência de estabilização (menor valor do coeficiente “b”) com o incremento do
tamanho dos recipientes (Figura 1 D e Tabela 1). Considerando que quanto menor o
valor de “b” maior a inclinação da curva e consequentemente maior a tendência de
estabilização da mesma, assim é interessante salientar que plantas de braquiária em
competição com soja ou milho necessitam menores volumes de vasos para um bom
desenvolvimento, isso provavelmente se deve ao fato da competição reduzir o
crescimento tanto da braquiária quanto da cultura.
Nesta situação pode-se afirmar que o milho mostrou maior potencial
competitivo comparado à soja, influenciando o acúmulo de massa da matéria seca
das folhas, caule, raízes e total de plantas de braquiária com o aumento do tamanho
dos recipientes (Figura 1 A, B, C e D). Para todas as variáveis citadas acima foi
constatado que os valores máximos (coeficiente “a”) observados para a braquiária
cultivada isoladamente foram maiores em relação aos demais tratamentos, sendo
que, quando a braquiária competia com o milho os valores de “a” foram menores
para todas as variáveis citadas acima (Tabela 1).
Observou-se incremento dos valores de área foliar (AF) com o aumento da
capacidade dos vasos para todos os tratamentos avaliados, no entanto, a braquiária
cultivada isoladamente mostrou maior potencial de acréscimo na AF quando
comparada aos demais tratamentos (Figura 2 A), porém apresentou também maior
tendência de estabilização da curva o que pode ser constatado pelo baixo valor de
“b”que nessa situação é inferior ao observado para os demais tratamentos (Tabela
2). A braquiária competindo com a soja e milho mostrou incremento da AF com o
aumento do volume dos vasos, no entanto, estes acréscimos foram inferiores aos
observados para a braquiária cultivada isoladamente (Figura 2A).
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3500
120
110
Altura de plantas (ALT - cm)
2
Área foliar (AF - cm )
3000
2500
2000
1500
1000
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Soja
500
90
80
70
60
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Soja
40
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Tamanho de vasos (dm3)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Tamanho de vasos (dm3)
C
-1
Taxa de crescimento da cultura (TCC - g.dia )
100
50
0
1,8
A
B
A
1,6
1,4
1,2
1,0
0,8
0,6
0,4
Braquiária
Braquiária + Milho
Braquiária + Soja
0,2
0,0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
3
Tamanho de vasos (dm )
Figura 2. Área foliar (AF - A), altura de plantas (ALT - B) e taxa de crescimento da
cultura (TCC- C) de plantas de picão-preto cultivadas isoladamente ou
em competição com milho ou soja em função do volume dos vasos aos
60 dias após a emergência das espécies.
A braquiária cultivada na ausência de competição mostrou maior
incremento da estatura de plantas (ALT) com o aumento do volume dos vasos
comparado aos demais tratamentos (Figura 2B). Para o tratamento braquiária +
milho foi observada maior tendência de estabilização no incremento da ALT,
apresentando baixos valores do coeficiente de inclinação da curva (“b”) (Tabela 2).
Segundo DUARTE et al. (2002) a altura da planta é uma característica importante e
pode ser influenciada pela competição, dependendo do período de crescimento da
planta daninha e da cultura. Os portes da cultura, juntamente com a AF, podem
reduzir a penetração da luz influenciando na habilidade competitiva das plantas
daninhas, refletindo em menores perdas na produção.
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Tabela 2. Coeficientes do modelo de regressão ŷ = a/{1 + e-[(X-X0)/b]} para as
variáveis: área foliar (AF), altura de plantas (ALT) e taxa de crescimento
da cultura (TCC) em função do incremento do volume de vasos.
Varáveis avaliadas
Tratamentos
X0
a*
b*
R2
Braquiária
4,63 2898,93
2,22 0,99
AF
Braquiária + Soja
7,77 2974,86
2,98 0,97
Braquiária + Milho
6,69 1778,59
2,75 0,99
Braquiária
0,52 113,95
2,27 0,98
ALT
Braquiária + Soja
2,12 110,54
2,54 0,98
Braquiária + Milho
1,31 107,64
1,82 0,99
Braquiária
6,74 1,70
4,21 0,98
TCC
Braquiária + Soja
6,29 0,97
3,02 0,99
Braquiária + Milho
6,74 0,67
2,55 0,99
*Teste F, P<0,05.
A braquiária apresentou maior taxa de crescimento (TCC) quando foi cultivada
isolada nos vasos em comparação aos demais tratamentos. O incremento da TCC
da braquiária foi menor quando esta competia com o milho (Figura 2C). Ao avaliar a
TCC máxima (“a”) observou-se que a braquiária solteira apresentou maior valor de
“a”, seguido dos tratamentos onde a braquiária foi cultivada com soja e com milho.
Assim a taxa de crescimento da braquiária foi afetada pela competição com a soja e
com o milho. Os valores de “b” para a braquiária competindo com a soja e o milho
foram inferiores ao observado para a braquiária cultivada isoladamente.
Em uma avaliação conjunta dos resultados pode-se afirmar que o volume
máximo de vaso testado (16 dm3) foi insuficiente para o bom crescimento das
plantas de braquiária, sendo necessários recipientes de maior volume. Interessante
ressaltar que ao avaliar os coeficientes “a” e “b” de todas as variáveis constatou-se
que plantas de braquiária crescendo isoladamente tenderam necessitar de vasos
maiores para desenvolverem adequadamente (maior valor de “b”) e quando estas
plantas se encontram em competição o volume de vaso ideal de acordo com o
modelo proposto foi menor, isto é, esses tratamentos apresentaram maior tendência
de estabilização da curva paramaior parte das variáveis propostas (menores valores
de “b”).
Apesar de os volumes de vasos estudados serem considerados inadequados
para o desenvolvimento da braquiária cultivada isoladamente ou em competição
com milho e soja, observa-se que para a maioria das variáveis analisadas, o efeito
da competição entre a braquiária e as culturas, independente da capacidade do
vaso, foi o mesmo, ou seja, o milho apresentou maior potencial competitivo,
reduzindo de forma mais efetiva o crescimento da braquiária, no entanto, o aumento
da capacidade dos vasos proporcionou, de maneira geral, um aumento na
intensidade de competição entre as culturas e a forrageira.
CONCLUSÕES
Vasos com maiores capacidades volumétricas aumentam os efeitos da
competição sobre o crescimento da braquiaria. O milho afeta mais o crescimento da
braquiaria quando comparada a soja.
AGRADECIMENTOS
Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq),
ENCICLOPÉDIA BIOSFERA, Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.9, n.17; p. 864
2013
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e a
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo
financiamento e suporte para a execução do trabalho.
REFERÊNCIAS
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Scientia Agraria, v.10, n.3, p.185-190,2009.
BELTRAO, N. E. M.; FIDELES FILHO, J.; FIGUEIREDO, I. C. M. Uso adequado de
casa-de-vegetação e de telados na experimentação agrícola. Rev. Bras. Eng.
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CARVALHO, F. P.; SANTOS, J. B.; CURY, J. P.; VALADÃO SILVA, D.; BRAGA, R.
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CURY, J. P.; SANTOS, J. B.; SILVAS, E. B.; BRAGA, R. R.; CARVALHO, F. P.;
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DUARTE, N. F.; SILVA, J. B.; SOUZA, I. F. Competição de plantas daninhas com a
cultura do milho no município de Ijaci, MG. Ciênc. agrotec., Lavras. v. 26, n.5,
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