RESUMO

The aim of the study was to evaluate the effects of integrated crop-livestock-forestry (ICLF) systems and the thinning of eucalyptus trees on the agronomical performance of soybean. Treatments consisted of cultivation under: crops under full sunlight (CFS) conditions; ICLF with triple-row tree configuration (ICLFT) in which trees were submitted to selective thinning in the fifth year after planting through removal of 50% of trees while maintaining triple-row bands; and ICLF with single-row tree band configuration (ICLFS) in which the lateral rows of the triple-row tree bands were subjected to systematic thinning at the fourth year after planting. The physiological and agronomical variables of the soybean crop were evaluated at the R5 and R8 reproductive stages during the eighth harvesting season (2018/2019). Soybean sampling was carried out at five random positions in the CFS and in four transects at distances of 3, 6, 10 and 15 m from the tree bands in both the north and south faces of the ICLF systems. There were no differences between soybean grown under the ICLF and CFS systems with respect to specific leaf area, plant density, lodging index and mass of a thousand grains. However, the ICLF increased dry leaf mass and leaf area index and reduced soybean plant heights. Soybean productivity was reduced by 26% in ICLF-T and 14% in ICLF-S, that is, a 12% reduction in the productivity loss with systematic thinning. It is concluded that ICLF reduces soybean productivity in the effective grain production area of the system, regardless of the degree of thinning, although systematic thinning by removing the lateral tree lines to conversion of triple-rows into single-rows minimizes the loss of soybean grain yield.

O objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF) e do desbaste das árvores de eucalipto sobre o desempenho agronômico da soja. Os tratamentos consistiram em cultivo convencional a pleno sol (CPS), ILPF com configuração de fileira tripla (ILPF-T), em que as fileiras triplas de árvores foram submetidas ao desbaste seletivo no quinto ano após o plantio por meio da remoção de 50% das árvores e ILPF com configuração de fileira simples (ILPF-S), em que as faixas triplas de árvores foram submetidas ao desbaste sistemático no quarto ano após o plantio resultando em fileiras simples. As variáveis fisiológicas e agronômicas da soja foram avaliadas nos estágios reprodutivos R5 e R8 durante a oitava safra (2018/2019). As amostragens de soja foram realizadas em cinco posições aleatórias no CPS, enquanto as coletas foram realizadas em quatro transectos a distâncias de 3, 6, 10 e 15 m das faixas das árvores nas faces norte e sul dos sistemas ILPF. Não houve diferenças entre a soja cultivada nos sistemas ILPF e CPS em relação à área foliar específica, densidade de plantas, índice de acamamento e massa de mil grãos. No entanto, a ILPF aumentou a massa de folhas secas e o índice de área foliar e reduziu as alturas das plantas de soja. No desbaste seletivo de 50% das árvores (ILPF-T) a perda de produtividade da soja foi de 26%, enquanto no desbaste sistemático (ILPF-S) ela foi de 14%, ou seja, redução de 12% na perda de produtividade da soja. Portanto, a ILPF reduz o rendimento de grãos da soja independente da intensidade do desbaste realizado e o desbaste sistemático, com remoção das linhas laterais para conversão do sistema para linhas simples (ILPF-S) proporciona menor perda de rendimento de grãos da soja.

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Balsa wood is used widely in the nautical, aeronautical and wind-energy industries because of its low-density and high-resistance. In the Brazilian state of Mato Grosso, speculative producers with little knowledge of the culture have established balsa plantations using non-standardized and non-selected seedlings. In this sense, research is needed to improve balsa cultivation under Brazilian conditions to better explore the resource. The present study evaluated the efficiency of the Pilodyn instrument for the indirect determination of the basic wood density (BWD) of balsa. Twenty 12-year old balsa trees cultivated in Alta Floresta, Mato Grosso, were probed with the Pilodyn instrument on both north and south faces of the trunk at the base and at 1.30 and 3.10 m from the ground. Wood discs were subsequently collected from the probed sites and BWD determined according to the water-immersion method. Data were submitted to the Shapiro-Wilk normality test followed by analysis of variance and Pearson's correlation analysis with α=0.05. The BWD of balsa decreased in the direction from the base to the top of the tree. The penetration depth of the Pilodyn probe was inversely proportional to BWD with a correlation that was strong (R2=0.72) at heights of 1.30 and 3.10 m but considered weak (R2=0.46) at the base of the trunk. The reliability of the Pilodyn method was sufficient to allow the development of a linear equation that could be applied for the indirect determination of the BWD of balsa based on the penetration depth of the Pilodyn probe assessed at 1.30 m from the ground.

O pau-de-balsa é amplamente utilizado nas indústrias náutica, aeronáutica e de energia eólica devido à sua baixa densidade. No estado de Mato Grosso, produtores especulativos de balsa têm estabelecido plantios sem conhecimento sólido da cultura usando mudas não padronizadas e não selecionadas. Pesquisas são necessárias para melhorar o cultivo de balsa sob condições brasileiras para melhor explorar este recurso. O presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência do instrumento Pilodyn para a determinação indireta da densidade básica da madeira (DBM) de balsa. Vinte árvores de 12 anos de idade cultivadas em Alta Floresta, Mato Grosso, foram avaliadas com o instrumento Pilodyn nas faces norte e sul do tronco, na base e a 1,30 e 3,10 m do solo. Discos de madeira foram posteriormente coletados dos locais sondados e o DBM determinado de acordo com o método de imersão em água. Os dados foram submetidos ao teste de normalidade Shapiro-Wilk seguido de análise de variância e análise de correlação de Pearson com α=0,05. Os valores de DBM da balsa diminuiu da base em direção ao topo da árvore, enquanto a profundidade de penetração do Pilodyn foi inversamente proporcional. A correlação entre a profundidade de penetração do Pilodyn e o DBM foi fraca na base do tronco (R2=0,46), mas forte (R2=0,72) nos pontos de 1,30 e 3,10 m. O método Pilodyn foi suficientemente confiável que permitiu o desenvolvimento de uma equação para a determinação indireta do DBM do pau-de-balsa considerando o valor da profundidade de penetração a 1,30 m como uma das variáveis.

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A erosão hídrica é um dos principais fatores da degradação dos solos, impactando seu potencial produtivo e capacidade de provisão de serviços ecossistêmicos. O ecótono Cerrado-Amazônia, no norte de Mato Grosso, Brasil, tem sofrido intensas modificações em seu uso e cobertura com impacto na erosão e degradação do solo. Apesar da importância ambiental e agropecuária da região, estudos sobre as perdas de água, solo e nutrientes são escassos. Neste trabalho, testamos a utilidade da integração lavoura-pecuária-floresta (ICLF) para a produção agrícola sustentável no ecótono Cerrado-Amazônia. Foi implantado um experimento de campo no norte de Mato Grosso para quantificar as perdas de solo, água, carbono e nitrogênio durante o período chuvoso de 2012-2013 em parcelas de integração lavoura-floresta (ICF), pastagem (PAST), plantação de eucalipto (EUC), plantio direto com sucessão de culturas (CS) e solo descoberto (BS). As perdas totais de água, solo, carbono e nitrogênio foram, em média, 96,7% maiores em BS, quando comparadas a ICF, EUC, PAST e CS. As perdas de água e solo foram significativamente menores na ICF comparado a CS. As perdas totais de carbono (4.3 - 428.2 kg ha-1) e nitrogênio (1.05 - 10.4 kg ha-1) diferiram significativamente. Os sistemas com um componente arbóreo (EUC e ICF) e PAST tiveram menores perdas de solo e nutrientes em comparação com CS. Nossos resultados demonstraram que ICLF pode evitar a perda de qualidade de solo, melhorando a sustentabilidade da agricultura no ecótono Cerrado-Amazônia. (AU)

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Soil, water, and nutrient loss by water erosion are among the main factors leading to land degradation, decreasing soil productivity and the provision of ecosystem services. The Cerrado-Amazon ecotone in western Brazil has suffered rapid land-use cover changes with impacts on soil erosion and land degradation. Despite the importance of the region for Brazilian agriculture and environmental conservation, studies on soil, water, and nutrient loss are still scarce. We tested integrated crop-livestockforestry (ICLF) as a sustainable agriculture management system for the Cerrado-Amazon ecotone region. A field experiment was established in the north of Mato Grosso state to quantify total soil, water, carbon and nitrogen loss during the rainy season in 2012-2013 in plots of integrated crop-forestry (ICF), pasture (PAST), eucalyptus plantation (EUC), no-tillage crop succession (CS) and bare soil (BS). Total soil, water, carbon and nitrogen losses in BS were, on average, 96.7% higher than in ICF, EUC, PAST, and CS. ICF had significantly lower water loss than CS, EUC and PAST. Total loss of carbon (4.3 - 428.2 kg ha-1) and nitrogen (0.3 - 29.2 kg ha-1) differed significantly among treatments. The production systems with tree components (EUC and ICF) and PAST showed reduced soil and nutrients loss compared to CS. Our results demonstrated that ICLF can avoid soil quality loss and thus improve agriculture sustainability in the Cerrado-Amazon ecotone.(AU)

A erosão hídrica é um dos principais fatores da degradação dos solos, impactando seu potencial produtivo e capacidade de provisão de serviços ecossistêmicos. O ecótono Cerrado-Amazônia, no norte de Mato Grosso, Brasil, tem sofrido intensas modificações em seu uso e cobertura com impacto na erosão e degradação do solo. Apesar da importância ambiental e agropecuária da região, estudos sobre as perdas de água, solo e nutrientes são escassos. Neste trabalho, testamos a utilidade da integração lavoura-pecuária-floresta (ICLF) para a produção agrícola sustentável no ecótono Cerrado-Amazônia. Foi implantado um experimento de campo no norte de Mato Grosso para quantificar as perdas de solo, água, carbono e nitrogênio durante o período chuvoso de 2012-2013 em parcelas de integração lavoura-floresta (ICF), pastagem (PAST), plantação de eucalipto (EUC), plantio direto com sucessão de culturas (CS) e solo descoberto (BS). As perdas totais de água, solo, carbono e nitrogênio foram, em média, 96,7% maiores em BS, quando comparadas a ICF, EUC, PAST e CS. As perdas de água e solo foram significativamente menores na ICF comparado a CS. As perdas totais de carbono (4.3 - 428.2 kg ha-1) e nitrogênio (1.05 - 10.4 kg ha-1) diferiram significativamente. Os sistemas com um componente arbóreo (EUC e ICF) e PAST tiveram menores perdas de solo e nutrientes em comparação com CS. Nossos resultados demonstraram que ICLF pode evitar a perda de qualidade de solo, melhorando a sustentabilidade da agricultura no ecótono Cerrado-Amazônia.(AU)

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