O crescente avanço da agricultura faz com que propiciar condições adequadas ao crescimento e desenvolvimento das plantas seja o principal objetivo dos sistemas de manejo do solo. Grande parte do sucesso do PD é atribuído aos restos culturais deixados pelas culturas de cobertura que não exigem altas entradas de nitrogênio, podendo assim, ser utilizadas para reduzir a entrada de nitrogênio no agro-ecossistema. O nitrogênio é um dos elementos mais aplicados na agricultura, sendo sua falta o maior limitador do rendimento de grãos de culturas como a do milho. Deste modo, verificou-se a influência do plantio direto e plantio convencional aliados à diferentes culturas de cobertura de inverno e ao solo nu, quando em sucessão à cultura do milho, sobre os teores de nitrogênio mineral. O trabalho experimental foi realizado na Estação Experimental do Instituto Agronômico do Paraná – Iapar. O delineamento implantado foi de blocos ao acaso com parcelas subdivididas e três repetições, em esquema fatorial 6 x 2 x 3 x 5. As parcelas principais tiveram como tratamento, além do solo nu, 5 espécies de inverno (azevém, ervilhaca, ervilhaca + aveia preta, aveia e nabo forrageiro), enquanto nas subparcelas foram utilizados dois sistemas de preparo de solo (plantio direto e plantio convencional). Três coletas foram realizadas (antes do manejo, antes da ureia e depois da ureia), sendo estas realizadas em 5 profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm). Para tanto, a camada 0-5 cm é a que apresenta maior quantidade do íon NH4 +. O uso do sistema plantio direto associado à presença de culturas de cobertura de inverno, diminuíram as perdas de NO3 - no perfil do solo. / The increasing advancement of agriculture makes providing adequate conditions for the growth and development of plants is the primary purpose of soil management systems. Much of the success of PD is attributed to cultural remains left by cover crops that do not require high nitrogen inputs and can thus be used to reduce nitrogen input in the agro- ecosystem. The nitrogen is one of the elements applied in agriculture, it is absorbed in higher quantities and limiting the yield of grain crops such as corn. Thus, there has been the influence of the no-till and conventional tillage combined with different crops of winter cover and bare soil when in succession to corn, on mineral nitrogen content. The experimental work was made at the experimental station of the Agronomic Institute of Paraná - Iapar. The implemented design was blocks at random split plot with three replications in factorial 6 x 2 x 3 x 5. The main plots were as treatment, beyond the bare soil, 5 winter species (ryegrass, vetch, vetch + oat, oat and radish), while in the subplots were used two tillage systems (No-till and conventional tillage). Three collections made were (before management, the urea before and after the urea), these being held in 5 depths (0-5, 5-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm). So a layer 0-5 cm and a que presents increased amount to NH4 + ion. The use of associated PD system in the presence of winter cover crops decreased as NO3 - losses in soil profile.

CAPES; Fundação Araucária / No cenário nacional, a cultura da soja ocupa posição de destaque quanto à área plantada e ao volume de produção, sendo cultivada em grande parte no sistema de plantio direto. Esse sistema, devido ao intenso tráfego de máquinas e implementos na sua superfície tem acarretado problemas de compactação do solo, que tem ocasionado a queda de rendimento das culturas. A fim de minimizar este efeito as semeadoras-adubadoras utilizam os sistemas de abertura de sulco do tipo disco duplo ou haste sulcadora. O uso da haste passou a ser corriqueira por permitir o rompimento da camada superficial compactada, porém necessita de uma maior demanda energética, podendo causar excesso de mobilização do solo nas áreas onde não se observam elevados níveis de compactação. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de mecanismos sulcadores e níveis de compactação do solo na demanda de tração solicitada por uma semeadora-adubadora, no desenvolvimento e produtividade da cultura da soja, cultivada em um Latossolo Vermelho de textura argilosa, no período de duas safras agrícolas. Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com parcelas subdivididas, sendo as parcelas principais compostas por quatro níveis de compactação do solo (N0 – Plantio Direto sem compactação adicional; N1, N2 e N3 – Plantio Direto submetido à compactação adicional, por meio de duas, quatro e seis passadas com trator, respectivamente) correspondendo as densidades do solo de 1,16, 1,20, 1,22 e 1,26 g cm-3, e as subparcelas por dois mecanismos sulcadores (haste sulcadora e disco duplo), com quatro repetições. Para avaliar a força de tração média, máxima e específica solicitada pela semeadora foi utilizada uma célula de carga, com capacidade de 50 kN e sensibilidade de 2 mV V-1, acoplada entre o trator e a semeadora, cujos dados foram armazenados em um sistema de aquisição de dados modelo CR800 da Campbell Scientific. Foram avaliados ainda a resistência do solo à penetração, profundidade de semeadura, profundidade e largura de sulco, área de solo mobilizada, índice de velocidade de emergência, marcha de emergência, estande final de plantas, diâmetro de colmo, altura de plantas, número médio de grãos por vagem, massa de 1.000 grãos, número de vagens por planta e produtividade da cultura. Os dados foram submetidos à análise de variância, as médias dos sulcadores foram comparadas pelo teste de Tukey (p≤0,05), enquanto que para o fator compactação do solo, foi adotada a análise de regressão polinomial, sendo os modelos selecionados, pelo critério de maior R2 e a significância (p≤0,05) dos parâmetros da equação. Independente do ano agrícola estudado, a resistência à penetração aumentou como os níveis de compactação do solo até em torno de 0,20 m de profundidade, e a densidade do solo influenciou os parâmetros de qualidade de semeadura, porém, não afetou a produtividade da cultura. Na primeira safra, foi observado maior produtividade com o uso do sulcador tipo haste. Na segunda safra, a haste sulcadora exigiu maior demanda energética com o aumento de densidade do solo e situação inversa com o disco duplo. O travamento das linhas de semeadura, possibilitou melhor desempenho da haste sulcadora em quebrar a camada compactada. / On the national scene, soybean crop occupies a prominent position in cultivated area and volume production, being cultivated largely in the no tillage system. This system, due to the intense traffic of machines and implements on its surface has caused soil compaction problems, which has caused the yield loss of crops. In order to minimize this effect the seeder-drill uses the systems to opening the furrow by shank or the double disc type. The use of the shank has become commonplace for allowing the disruption of the compacted surface layer, however requires greater energy demand and may cause excessive tillage in areas where there is not observed high levels of compaction. Thus, this study aimed to evaluate the effects of furrowers mechanisms and levels of soil compacting on traction requirement by a seeder-drill and on the growing and productivity of soybean in an Oxisol texture clay, in a two growing seasons. The experimental design consisted of randomized blocks with split plots with the main plots composed of four levels of soil compaction (N0 – no tillage without additional compaction, N1, N2 and N3 – no tillage subjected to compaction through two, four and six passes with tractor, respectively) corresponding to densities of soil 1.16, 1.20, 1.22 and 1.26 g cm-3, and subplots by two furrowers mechanisms (shank and double disc) with four replicates. To evaluate the average, maximum and specific traction force requested by the seeder-drill, was used a load cell, with capacity of 50 kN and sensitivity of 2 mV V-1, coupled between the tractor and seeder-drill, whose data are stored in a datalogger system model CR800 of Campbell Scientific. In addition, were evaluated the bulk density, soil mechanical resistance to penetration, sowing depth, depth and groove width, soil area mobilized, emergence speed index, emergence operation, final plant stand, stem diameter, plant height, average number of seeds per pod, weight of 1,000 seeds, number of pods per plant and crop productivity. Data were subjected to analysis of variance, the mean of furrowers were compared by Tukey test (p≤0.05), while for the factor soil compaction, polynomial regression analysis was adopted, selected models by the criterion of greater R2 and significance (p≤0.05) of equation parameters. Regardless of the crop season, penetration resistance increase as soil compaction levels up to around 0.20 m deep, and bulk density influenced the sowing quality parameters, however, did not affect the crop yield. In the first season, there was a higher productivity with the use of the shank type. In the second crop season, the shank demanded greater energetic requirement with the increase of bulk density and opposite situation with the double disc. The locking of sowing lines allow better performance of the shank to break the compacted layer.

Existe um senso comum de que para semeadura do milho (Zea mayz) em áreas de azevém (Lolium multiflorum Lam.), deve-se esperar 25 a 30 dias a partir da dessecação, caso contrário a cultura é prejudicada. No entanto, em sistemas integrados de produção, em que no período de inverno a área é destinada à produção animal, 30 dias de exclusão dos animais da pastagem significa uma perda financeira considerável ao produtor rural. Deste modo, é importante o estudo deste possível efeito dentro dos sistemas de produção, bem como sua relação com a adubação nitrogenada da cultura do milho, uso de gramínea somente ou consorciada à leguminosa. Foram realizados quatro experimentos: azevém sob pastejo e sem pastejo; azevém consorciada com ervilhaca (Vicia sativa L.) sob pastejo e sem pastejo. Os quatro experimentos tiveram os mesmos tratamentos, intervalos de tempo entre a dessecação da pastagem de inverno e a semeadura de milho com ou sem adubação nitrogenada de cobertura. Os experimentos foram realizados no município de Renascença – PR no período de abril de 2013 a abril de 2014. Cada experimento foi em delineamento experimental de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas principais, foram casualizados três épocas de dessecação de azevém: 0, 15 e 30 dias antes da semeadura da cultura do milho e nas subparcelas, dois níveis de adubação nitrogenada aplicados em cobertura na cultura do milho: 0 e 150 kg de N ha-1 na forma de ureia. Foram avaliados variáveis em relação às forrageiras de inverno; do solo no momento da semeadura; de plantabilidade; componentes vegetativos; de rendimento e produtividade e pela análise conjunta dos quatro experimentos foi avaliado a produção de grãos de milho. Os resultados demonstraram que o azevém e ou azevém consorciado com ervilhaca quando utilizado como planta de cobertura afetam negativamente a plantabilidade e a cultura do milho quando dessecadas no momento da semeadura do milho, recomendando-se esperar no mínimo 15 dias após a dessecação para realizar a semeadura do milho. Quando o azevém e o azevém consorciado com ervilhaca foram pastejados, apesar de prejudicar a plantabilidade, a época de dessecação não afetou a cultura do milho. Pastagens bem manejadas não há necessidade de um período de espera entre a sua dessecação e a semeadura da cultura do milho. A consorciação da ervilhaca com azevém não aumentou a produtividade da cultura do milho, subsequente. Quanto à realização ou não da adubação nitrogenada de cobertura no milho, quando aplicado 200 kg de N ha-1 na cultura de cobertura de inverno, não há necessidade de aplicar N no milho cultivado em sucessão. Em relação a análise conjunta de produção de grãos de milho os experimentos com pastejo da cultura de inverno e quando não foi aplicado nitrogênio em cobertura no milho obtiveram as maiores produções. / There is a common sense that ryegrass areas should be dissected 25 to 30 days prior corn crop sowing, otherwise, the cash crop yield might be impaired. However, in crop-livestock systems, this situation may be different. Moreover, 30 days less of grazing means a considerable financial loss to the farmer. Thus, it is important to study this possible effect within the production systems as well as its relationship with other factors such as corn nitrogen fertilization, the use or not of hairy vetch with ryegrass. Four experiments were carried out at Renascença – PR from April 2013 to April 2014: ryegrass under grazing and ungrazed; ryegrass intercropped with vetch grazed and ungrazed. The four experiments had the same treatments: time intervals between desiccation of winter pastures and corn sowing with or without nitrogen fertilization. The experiments were laid out as a randomized block design with a split plot scheme and four replications. Factor A were established at the main plot using three periods of winter ryegrass desiccation: 0, 15 and 30 days before corn sowing. At the subplots, two levels of nitrogen fertilizer were applied in in sidedress on corn: 0 and 150 kg N ha-1, using urea. The variables were assessed in relation to: the cool season forages; the soil at sowing time; of plantability, vegetative components, yield and grain yield of maize. The results showed that when used as a cover crop, the winter forage, negatively affected the plantability and corn yield when desiccated at the time of corn sowing. It is recommended to wait at least 15 days after desiccation of the winter forage with high amount of biomass to undertake corn sowing. When used for grazing, the winter forage, although negatively affect the plantability, the desiccation periods did not affect corn yield. In well managed pastures, there is no need to wait a few days between desiccation and corn sowing. The act of including a legume in the forage composition did not increase corn yield. When high doses (200 kg N ha-1) of nitrogen fertilizer is applied on winter cover crop, there is no need to apply N on corn, cultivated in sequence. Regarding to the conjunct analysis of corn yield, ryegrass and ryegrass plus vetch grazing treatments without nitrogen sidedress on corn showed the best results.

CAPES; Fundação Araucária / No cenário nacional, a cultura da soja ocupa posição de destaque quanto à área plantada e ao volume de produção, sendo cultivada em grande parte no sistema de plantio direto. Esse sistema, devido ao intenso tráfego de máquinas e implementos na sua superfície tem acarretado problemas de compactação do solo, que tem ocasionado a queda de rendimento das culturas. A fim de minimizar este efeito as semeadoras-adubadoras utilizam os sistemas de abertura de sulco do tipo disco duplo ou haste sulcadora. O uso da haste passou a ser corriqueira por permitir o rompimento da camada superficial compactada, porém necessita de uma maior demanda energética, podendo causar excesso de mobilização do solo nas áreas onde não se observam elevados níveis de compactação. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de mecanismos sulcadores e níveis de compactação do solo na demanda de tração solicitada por uma semeadora-adubadora, no desenvolvimento e produtividade da cultura da soja, cultivada em um Latossolo Vermelho de textura argilosa, no período de duas safras agrícolas. Foi utilizado o delineamento em blocos ao acaso com parcelas subdivididas, sendo as parcelas principais compostas por quatro níveis de compactação do solo (N0 – Plantio Direto sem compactação adicional; N1, N2 e N3 – Plantio Direto submetido à compactação adicional, por meio de duas, quatro e seis passadas com trator, respectivamente) correspondendo as densidades do solo de 1,16, 1,20, 1,22 e 1,26 g cm-3, e as subparcelas por dois mecanismos sulcadores (haste sulcadora e disco duplo), com quatro repetições. Para avaliar a força de tração média, máxima e específica solicitada pela semeadora foi utilizada uma célula de carga, com capacidade de 50 kN e sensibilidade de 2 mV V-1, acoplada entre o trator e a semeadora, cujos dados foram armazenados em um sistema de aquisição de dados modelo CR800 da Campbell Scientific. Foram avaliados ainda a resistência do solo à penetração, profundidade de semeadura, profundidade e largura de sulco, área de solo mobilizada, índice de velocidade de emergência, marcha de emergência, estande final de plantas, diâmetro de colmo, altura de plantas, número médio de grãos por vagem, massa de 1.000 grãos, número de vagens por planta e produtividade da cultura. Os dados foram submetidos à análise de variância, as médias dos sulcadores foram comparadas pelo teste de Tukey (p≤0,05), enquanto que para o fator compactação do solo, foi adotada a análise de regressão polinomial, sendo os modelos selecionados, pelo critério de maior R2 e a significância (p≤0,05) dos parâmetros da equação. Independente do ano agrícola estudado, a resistência à penetração aumentou como os níveis de compactação do solo até em torno de 0,20 m de profundidade, e a densidade do solo influenciou os parâmetros de qualidade de semeadura, porém, não afetou a produtividade da cultura. Na primeira safra, foi observado maior produtividade com o uso do sulcador tipo haste. Na segunda safra, a haste sulcadora exigiu maior demanda energética com o aumento de densidade do solo e situação inversa com o disco duplo. O travamento das linhas de semeadura, possibilitou melhor desempenho da haste sulcadora em quebrar a camada compactada. / On the national scene, soybean crop occupies a prominent position in cultivated area and volume production, being cultivated largely in the no tillage system. This system, due to the intense traffic of machines and implements on its surface has caused soil compaction problems, which has caused the yield loss of crops. In order to minimize this effect the seeder-drill uses the systems to opening the furrow by shank or the double disc type. The use of the shank has become commonplace for allowing the disruption of the compacted surface layer, however requires greater energy demand and may cause excessive tillage in areas where there is not observed high levels of compaction. Thus, this study aimed to evaluate the effects of furrowers mechanisms and levels of soil compacting on traction requirement by a seeder-drill and on the growing and productivity of soybean in an Oxisol texture clay, in a two growing seasons. The experimental design consisted of randomized blocks with split plots with the main plots composed of four levels of soil compaction (N0 – no tillage without additional compaction, N1, N2 and N3 – no tillage subjected to compaction through two, four and six passes with tractor, respectively) corresponding to densities of soil 1.16, 1.20, 1.22 and 1.26 g cm-3, and subplots by two furrowers mechanisms (shank and double disc) with four replicates. To evaluate the average, maximum and specific traction force requested by the seeder-drill, was used a load cell, with capacity of 50 kN and sensitivity of 2 mV V-1, coupled between the tractor and seeder-drill, whose data are stored in a datalogger system model CR800 of Campbell Scientific. In addition, were evaluated the bulk density, soil mechanical resistance to penetration, sowing depth, depth and groove width, soil area mobilized, emergence speed index, emergence operation, final plant stand, stem diameter, plant height, average number of seeds per pod, weight of 1,000 seeds, number of pods per plant and crop productivity. Data were subjected to analysis of variance, the mean of furrowers were compared by Tukey test (p≤0.05), while for the factor soil compaction, polynomial regression analysis was adopted, selected models by the criterion of greater R2 and significance (p≤0.05) of equation parameters. Regardless of the crop season, penetration resistance increase as soil compaction levels up to around 0.20 m deep, and bulk density influenced the sowing quality parameters, however, did not affect the crop yield. In the first season, there was a higher productivity with the use of the shank type. In the second crop season, the shank demanded greater energetic requirement with the increase of bulk density and opposite situation with the double disc. The locking of sowing lines allow better performance of the shank to break the compacted layer.

Existe um senso comum de que para semeadura do milho (Zea mayz) em áreas de azevém (Lolium multiflorum Lam.), deve-se esperar 25 a 30 dias a partir da dessecação, caso contrário a cultura é prejudicada. No entanto, em sistemas integrados de produção, em que no período de inverno a área é destinada à produção animal, 30 dias de exclusão dos animais da pastagem significa uma perda financeira considerável ao produtor rural. Deste modo, é importante o estudo deste possível efeito dentro dos sistemas de produção, bem como sua relação com a adubação nitrogenada da cultura do milho, uso de gramínea somente ou consorciada à leguminosa. Foram realizados quatro experimentos: azevém sob pastejo e sem pastejo; azevém consorciada com ervilhaca (Vicia sativa L.) sob pastejo e sem pastejo. Os quatro experimentos tiveram os mesmos tratamentos, intervalos de tempo entre a dessecação da pastagem de inverno e a semeadura de milho com ou sem adubação nitrogenada de cobertura. Os experimentos foram realizados no município de Renascença – PR no período de abril de 2013 a abril de 2014. Cada experimento foi em delineamento experimental de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, com quatro repetições. Nas parcelas principais, foram casualizados três épocas de dessecação de azevém: 0, 15 e 30 dias antes da semeadura da cultura do milho e nas subparcelas, dois níveis de adubação nitrogenada aplicados em cobertura na cultura do milho: 0 e 150 kg de N ha-1 na forma de ureia. Foram avaliados variáveis em relação às forrageiras de inverno; do solo no momento da semeadura; de plantabilidade; componentes vegetativos; de rendimento e produtividade e pela análise conjunta dos quatro experimentos foi avaliado a produção de grãos de milho. Os resultados demonstraram que o azevém e ou azevém consorciado com ervilhaca quando utilizado como planta de cobertura afetam negativamente a plantabilidade e a cultura do milho quando dessecadas no momento da semeadura do milho, recomendando-se esperar no mínimo 15 dias após a dessecação para realizar a semeadura do milho. Quando o azevém e o azevém consorciado com ervilhaca foram pastejados, apesar de prejudicar a plantabilidade, a época de dessecação não afetou a cultura do milho. Pastagens bem manejadas não há necessidade de um período de espera entre a sua dessecação e a semeadura da cultura do milho. A consorciação da ervilhaca com azevém não aumentou a produtividade da cultura do milho, subsequente. Quanto à realização ou não da adubação nitrogenada de cobertura no milho, quando aplicado 200 kg de N ha-1 na cultura de cobertura de inverno, não há necessidade de aplicar N no milho cultivado em sucessão. Em relação a análise conjunta de produção de grãos de milho os experimentos com pastejo da cultura de inverno e quando não foi aplicado nitrogênio em cobertura no milho obtiveram as maiores produções. / There is a common sense that ryegrass areas should be dissected 25 to 30 days prior corn crop sowing, otherwise, the cash crop yield might be impaired. However, in crop-livestock systems, this situation may be different. Moreover, 30 days less of grazing means a considerable financial loss to the farmer. Thus, it is important to study this possible effect within the production systems as well as its relationship with other factors such as corn nitrogen fertilization, the use or not of hairy vetch with ryegrass. Four experiments were carried out at Renascença – PR from April 2013 to April 2014: ryegrass under grazing and ungrazed; ryegrass intercropped with vetch grazed and ungrazed. The four experiments had the same treatments: time intervals between desiccation of winter pastures and corn sowing with or without nitrogen fertilization. The experiments were laid out as a randomized block design with a split plot scheme and four replications. Factor A were established at the main plot using three periods of winter ryegrass desiccation: 0, 15 and 30 days before corn sowing. At the subplots, two levels of nitrogen fertilizer were applied in in sidedress on corn: 0 and 150 kg N ha-1, using urea. The variables were assessed in relation to: the cool season forages; the soil at sowing time; of plantability, vegetative components, yield and grain yield of maize. The results showed that when used as a cover crop, the winter forage, negatively affected the plantability and corn yield when desiccated at the time of corn sowing. It is recommended to wait at least 15 days after desiccation of the winter forage with high amount of biomass to undertake corn sowing. When used for grazing, the winter forage, although negatively affect the plantability, the desiccation periods did not affect corn yield. In well managed pastures, there is no need to wait a few days between desiccation and corn sowing. The act of including a legume in the forage composition did not increase corn yield. When high doses (200 kg N ha-1) of nitrogen fertilizer is applied on winter cover crop, there is no need to apply N on corn, cultivated in sequence. Regarding to the conjunct analysis of corn yield, ryegrass and ryegrass plus vetch grazing treatments without nitrogen sidedress on corn showed the best results.

A mixed integer programming model is developed to determine a logistical design for maximizing rates of return to harvest, storage, transportation, and bioreflning of herbaceous crop residue for production of biofuels and feed for ruminant animals. The primary objective of this research is to identify the optimal location, scale, and number of pretreatment and biorefinery plants in northeastern North Dakota. The pretreatment and biorefinery plants are modeled under the assumption that they utilize recent technological advancement in AFEX and Simultaneous Saccharification and Fermentation, respectively. Potential feedstocks include wheat straw, barley straw, Durum straw, and com stover. Results indicate that the minimum ethanol rack price that will effectively trigger the production of cellulosic ethanol is $1.75 per gallon.