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Diversidade e eficiência de isolados rizobianos para calopogônio (Calopogonium mucunoides) originados de um argissolo sob diferentes coberturas vegetaisCALHEIROS, Altanys Silva 27 July 2012 (has links)
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Previous issue date: 2012-07-27 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Biological nitrogen fixation by the legume-rhizobia symbiosis is one of the most important mechanisms of nitrogen supply to plants, and depends on the symbiotic efficiency of the rhizobial strain. We now know that legumes associate with 98 species from 18 different genera of rhizobia and native rhizobia biodiversity is fundamental for the selection of new, more efficient strains for biological nitrogen fixation. To this end, the present work aims to evaluate the effect of different vegetation covers in a single soil on diversity and symbiotic efficiency of calopo rhizobial isolates. Soil samples were collected at the 0-0,2 m deep layer, in areas with Brachiaria decumbens pastures, “sabiá” (Mimosa caesalpiniifolia) woodlots and Atlantic forest, with three separate areas for each cover, all in the same soil. Calopo plantlets were pre-germinated in Petri dishes with paper towel for three days, transplanted to Leonard jars, inoculated with 10 g of soil and harvested after 50 days. Four to five nodules were sampled per plant, used to rhizobial isolation in YMA media and later morphologically characterized. 1575 isolates were obtained, which were distributed in 398 groups. Authentication was conducted for a single isolate from each group, in randomized blocks with two replicates, in bags with 0.5 kg of sand:vermiculte (1:1) autoclaved mixture, and received Hoagland solution without N daily. Inoculation was done with 1 mL per plant of a bacterial broth with population estimated in 108 cells.mL-1. Plants were harvested 45 days after inoculation and separated in shoot, root and nodules, dried in oven until constant mass and weighted. The symbiotic efficiency test was conducted in randomized blocks, with four replicates, in polyethylene bags with 1.5 kg of the sand:vermiculite 1:1 autoclaved mixture. Treatments were 122 isolates selected after authentication, based on shoot dry mass, five uninoculated controls with 0, 50, 100, 150 and 200 kg.ha-1 of N, and a control inoculated with SEMIA 6152, recommended for the culture. The experiment was conducted as the earlier phase. Shoot dry matter was ground and nitrogen content was measured. 25 isolates were considered efficient and selected for the next phase. An experiment was conducted in randomized blocks, with four replicates, in polyethylene bags with 2.5 kg of soil. Treatments were the 25 selected isolates, five uninoculated treatments with 0, 30, 60, 90 and 120 kg.ha-1 of N, and a treatment inoculated with the SEMIA 6152 strain. Inoculations was done as per the authentication phase. The first cut was 45 days after inoculation, with the remaining cuts 45 days after the previous one. Shoot dry matter was ground and N contents were determined for the first cut. Data was submitted to analysis of variance, and the Scott-Knott means comparison test, and variables were correlated. Over 98% of the isolates have fast growth in culture media, although the recommended strain is B radyrhizobium japonicum¸ considered to have slow growth. After grouping, 163, 257 and 77 groups were found for the pasture, sabiá woodlots and Atlantic Forest areas, respectively, showing high diversity amongst the isolates. Vegetation cover did not affect rhizobial diversity. Mean shoot dry matter for the plants inoculated with the most efficient strains did not differ from the treatment receiving 150 kg. ha-1 of N. Shoot dry matter correlated positively with all evaluated variables. The highest proportion of efficient isolates was from sabiá woodlots, indicating that symbiotic efficiency may be affected by vegetation cover. There was high variability in nodule dry mass, as well as in N content and accumulation, indicating large differences in symbiotic capability among the isolates. Shoot dry matter was affected by N supply in both cuts. There was an increase in shoot dry matter in the second cut for all treatments, when compared to the first cut. There was no significant effect of vegetation cover in the evaluated variables for both cuts. Higher responses to the isolates were found in the second cut, and some isolates allowed shoot dry matter similar to those of the highest N fertilization treatments. / A fixação biológica do nitrogênio é um dos mais importantes mecanismos de disponibilização de nitrogênio para as plantas e sabe-se que as leguminosas se associam com 98 espécies de 18 gêneros diferentes e estudos de diversidade de rizóbios nativos do solo são primordiais para a seleção de novas estirpes mais eficientes na fixação biológica do nitrogênio. Objetivou-se avaliar o efeito de diferentes coberturas vegetais em um mesmo solo na diversidade e eficiência simbiótica de isolados rizobianos de calopogônio. As amostras de solo foram coletadas na camada de 0 - 0,2 m de profundidade em áreas de pastagens de capim Brachiaria decumbens, bosques de sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), e em áreas de Mata Atlântica, com três áreas diferentes sob cada cobertura. Plântulas de calopogônio foram pré-germinadas em placas de Petri com papel toalha por três dias e transplantadas para copos descartáveis de prolipropilento de 300 mL, sendo inoculadas com 10,0 g de solo e colhidas aos 50 dias. Foram amostrados quatro a cinco nódulos por planta, usados para isolamento em meio YMA e, posteriormente, realizou-se a caracterização morfológica. A autenticação dos isolados foi realizada em blocos casualizados com duas repetições, com apenas um isolado aleatoriamente escolhido de cada grupo em experimento contendo 0,5 kg da mistura areia:vermiculita autoclavada (1:1), recebendo diariamente solução nutritiva de Hoagland sem N e inoculadas com um mL por planta de caldo bacteriano com população estimada de 108 células rizobianas mL-1. Aos 45 dias após a inoculação, as plantas foram colhidas e separadas em parte aérea, raízes e nódulos, que foram secos em estufa até massa constante e em seguida foram pesados. O teste de eficiência simbiótica foi montado em blocos casualizados, com quatro repetições, em sacos de polietileno contendo 1,5 kg da mistura areia:vermiculita autoclavada (1:1). Os tratamentos foram compostos por 122 isolados selecionados em fase anterior, utilizando-se como critério a biomassa seca da parte aérea, cinco tratamentos controles (0; 50; 100; 150 e 200 kg ha-1 de N), além de um tratamento inoculado com a estirpe SEMIA 6152. O experimento foi conduzido da mesma forma que o da fase anterior. A matéria seca da parte aérea das plantas, após secagem, foi moída, sendo quantificados os teores de nitrogênio. Foram obtidos 1.575 isolados, dos quais 544 de solo com pastagem de Brachiaria decumbens, 666 de bosques de sabiá e 365 isolados de Mata Atlântica. Dos isolados obtidos, 98,5% apresentaram crescimento rápido em meio de cultura apesar da estirpe atualmente recopmendada para a cultura ser Bradyrhizobium japonicum, considerada de crescimento lento. Após agrupamento foram formados 163, 257 e 77 grupos para os isolados de áreas de pastagem, bosque de sabiá e Mata Atlântica, respectivamente, o que demonstra uma elevada diversidade entre os isolados. As coberturas vegetais influenciaram a diversidade rizobiana obtida no presente estudo. Houve diferença significativa entre os tratamentos para todas as variáveis analisadas. A produção média das plantas inoculadas com os isolados com melhor desempenho não diferiu estatisticamente do tratamento adubado com a dose equivalente a 150 kg ha-1 de N na forma de nitrato de amônio. A matéria seca da parte aérea das plantas se correlacionou positivamente com todas as variáveis analisadas, exceto com a matéria seca do sistema radicular. A maior proporção de isolados eficientes foi obtida com os isolados provenientes de bosques de sabiá, mostrando que a diferença na eficiência simbiótica desses isolados pode ser explicada pela cobertura vegetal. Houve grande variação nos valores de matéria seca de nódulos, bem como na concentração e acúmulo de nitrogênio na parte aérea das plantas, evidenciando uma grande diferença na capacidade simbiótica entre os isolados. Verificou-se aumento no acúmulo de matéria seca da parte aérea para a maioria dos tratamentos no segundo corte. No entanto esse comportamento foi menos expressivo no terceiro corte.
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Estudos genético moleculares em forrageiras tropicais / Molecular genetic studies in tropical foragesSousa, Adna Cristina Barbosa de 16 August 2018 (has links)
Orientadores: Anete Pereira de Souza, Liana Jank / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T21:01:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2010 / Resumo: As pastagens cultivadas, utilizadas em pastejo, constituem a forma mais econômica de fornecer alimentação abundante e de qualidade aos animais. Entre as principais forrageiras cultivadas, está a gramínea Panicum maximum Jacq. que ocupa uma posição de destaque na pecuária brasileira por apresentar elevada produção e qualidade, ser facilmente propagada por sementes e altamente palatável ao gado. As leguminosas forrageiras também são importantes não só pela qualidade e quantidade de forragem produzida, mas também pela fixação de nitrogênio atmosférico e transferência às gramíneas associadas, reduzindo os custos de produção. Entre elas citamos, Cajanus cajan (L.) Millsp., Centrosema pubescens Benth. e Calopogonium mucunoides Desv. Apesar de estas forrageiras terem sido estudadas dos pontos de vista morfológico e agronômico, conhecimentos genéticos ainda são limitados. A caracterização do sistema reprodutivo e o conhecimento da extensão da variabilidade genética contida dentro dos bancos de germoplasma podem auxiliar no planejamento de estratégias para maximizar os ganhos genéticos em programas de melhoramento. Nesse contexto, foram utilizados marcadores microssatélites para estimar a diversidade genética de acessos do banco de germoplasma de P. maximum, C. cajan, C. pubescens e C. mucunoides. Foram desenvolvidos 75 marcadores microssatélites polimórficos para P. maximum, 26 para C. pubescens, 23 para C. mucunoides e para C. cajan foram selecionados 43 microssatélites da literatura. Os resultados mostraram a eficiência desses marcadores para estimar a diversidade genética intra e interespecífica, obtida através de similaridades genéticas. Foi possível observar a formação de grupos bem definidos entre os acessos dessas espécies e adicionalmente, a transferibilidade desses marcadores específicos para outras espécies de forrageiras tropicais. Considerando o potencial de C. pubescens e C. mucunoides para as pastagens cultivadas brasileiras, o sistema reprodutivo dessas espécies foi caracterizado com os microssatélites
desenvolvidos. A taxa de cruzamento encontrada para C. pubescens foi de 26% e para C. mucunoides foi de 16%, mostrando que ambas as espécies apresentam um sistema misto de reprodução com predominância de autogamia. Esses dados devem ser considerados durante a multiplicação de sementes para manutenção do banco de germoplasma, a fim de manter a integridade individual de cada acesso. O conhecimento da estrutura genética da população de uma espécie, aliado ao conhecimento de outras características biológicas de interesse, pode fornecer subsídios para programas de conservação do germoplasma, manejo sustentável, domesticação e melhoramento genético da espécie. Os marcadores microssatélites desenvolvidos nesse trabalho, a caracterização da diversidade genética e a taxa de cruzamento são resultados fundamentais, promissores e consistentes para uso no melhoramento, podendo contribuir de forma eficiente na seleção e uso dos recursos genéticos disponíveis. / Abstract: Cultivated pastures used for grazing, are the most economical way to provide abundant high quality feed to animals. Among the main fodder crops, the grass Panicum maximum Jacq. occupies a prominent position in the Brazilian livestock industry by presenting high yield and quality, being easily propagated by seeds and highly palatable to livestock. The legumes also are important not only due to the quality and quantity of fodder produced, but also due to fixation of atmospheric nitrogen and transfer to the associated grasses, reducing production costs. Among them, Cajanus cajan (L.) Millsp., Centrosema pubescens Benth. and Calopogonium mucunoides Desv. Although these forages have been studied from the morphological and agronomic standpoint, genetic information is still limited. The characterization of the reproductive system and the knowledge of the extent of genetic variability contained within the germplasm banks can assist in planning strategies to maximize genetic gains. In this context, microsatellite markers were used to estimate the genetic diversity of germplasm banks of selected accessions of P. maximum, C. cajan, C. pubescens and C. mucunoides. Seventy-five polymorphic microsatellite markers were developed for P. maximum, 26 for C. pubescens, 23 for C. mucunoides and for C. cajan 43 microsatellites were selected from the literature. The results showed the efficiency of these markers to estimate the intra and interspecific genetic diversity obtained through genetic similarities. It was possible to observe the formation of welldefined clusters among the accessions within these species and in addition, the transferability of these specific markers to other species of tropical forages. Considering the potential of C. pubescens and C. mucunoides for the Brazilian cultivated pastures the reproductive system of these species were characterized with the microsatellites developed. The outcrossing rate was 26% for C. pubescens and 16% for C. mucunoides, showing that both species have a mixed mating system with predominance of autogamy. This information should be considered during
the multiplication of seeds for maintenance of the germplasm bank, in order to conserve the integrity of each individual genotype. Knowledge of the genetic structure, together with other biological characteristics of interest can provide support to germplasm conservation programs, sustainable management, domestication and breeding of the species. The microsatellite markers developed in this research, the characterization of the genetic diversity and crossing rates are fundamental results, both promising and consistent to be used in breeding and may contribute to the efficiency of selection and use of the available genetic resources. / Doutorado / Genetica Vegetal e Melhoramento / Doutor em Genetica e Biologia Molecular
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Avaliação de pastagens de Brachiaria decumbens Stapf. consorciadas com leguminosas na Zona da Mata Seca de PernambucoMACHADO, Francisco Araújo 11 July 2011 (has links)
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Previous issue date: 2011-07-11 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Aimed to evaluate the productive potential, the adaptability, the stability, the repeatability
coefficient (r), the minimum number of measurements for the selection with greatest
efficiency and reliability and to estimate genetic parameters of Pennisetum spp. genotypes
(G), as a function of levels of nitrogen (N). The experiment was carried out in 2009 at the
Itambé Experimental Station of Pernambuco, Agricultural Research Institute – IPA,
Northeast Brazil, under randomized block in split plot design, being allocated in the main
plot four nitrogen levels (control, 30, 60 and 90 kg ha-1
cut-1
) and in the subplots, 16
Pennisetum spp. genotypes [10 new interspecific hybrids (IPA-1, IPA-7, IPA-8, IPA-A2,
IPA-A4, IPA-A5, IPA-B1, IPA-B3, IPA-C8 and IPA-C9), one cultivated interspecific
hybrid (HV 241) and five elephant grass cultivars (“Mineirão”, Taiwan A-146, “Elefante
B”, IRI 381 and “Pioneiro”)]. The genotypes were evaluated in six cycles (CY), with
evaluations in 2010 (04/21, 07/19 and 09/28) and 2011 (01/06, 04/07, 08/03). The
variables forage mass (FM), leaf length (LL), leaf width (LW) and internode length (IL)
presented triple interaction (G x N x CY). The new hybrid, IPA-7 (“Pioneiro” x IPA Bulk-
1), presented high adaptability (β1 = 1) and high stability (σ2
di = 0) for FM, was not
influenced by the interaction, reaching average of 0.88 kg DM shoot-1
cut-1
, LL of 76.24
cm and IL of 78.79 cm. The coefficient of repeatability was of medium-high magnitude for
all variables. For variables FM, plant height, LL, LW, stem diameter (SD), leaf chlorosis
(LChl) and leaf area index, up to three evaluation cycles was enough to reach R2
of 90%
by principal components method, based on the covariance matrix. The genetic parameters
of variables FM (h2
= 96%, CVG = 38.19%), LL (h2
= 95%, CVG = 16.05%), LW (h2
=
96%, CVG = 16.17%, b = 1.04), SD (h2
= 93%, CVG = 16.43%) and LChl (h2
= 97%, b =
1.07) are of high magnitude, favoring the selection of superior Pennisetum spp. genotypes / Objetivou-se avaliar o potencial produtivo, a adaptabilidade, a estabilidade, o coeficiente de repetibilidade (r), o número mínimo de medições para a seleção com maior eficiência e confiabilidade e estimar parâmetros genéticos de genótipos (G) de Pennisetum spp., em função de níveis de nitrogênio (N). O experimento foi implantado em 2009, na Estação
Experimental de Itambé, do Instituto Agronômico de Pernambuco (IPA), sob delineamento
em blocos ao acaso, no esquema de parcelas subdivididas, sendo a parcela principal quatro
níveis de N (controle, 30, 60 e 90 kg ha-1
corte-1
) e as subparcelas, 16 genótipos de
Pennisetum spp. [10 novos híbridos interespecíficos (IPA-1, IPA-7, IPA-8, IPA-A2, IPAA4,
IPA-A5, IPA-B1, IPA-B3, IPA-C8 e IPA-C9), um híbrido interespecífico cultivado
(HV 241) e cinco cultivares de capim-elefante (Mineirão, Taiwan A-146, Elefante B, IRI
381 e Pioneiro)]. Os genótipos foram avaliados em seis ciclos (CI), com avaliações em
2010 (21/04, 19/07 e 28/09) e em 2011 (06/01, 07/04 e 03/08). As variáveis massa de
forragem (MF), comprimento da folha (CF), largura da folha (LF) e comprimento do
entrenó (CE) apresentaram interação tripla (N x G x CI). O novo híbrido, IPA-7 (Pioneiro
x IPA Bulk-1), apresentou adaptabilidade geral (β1 = 1) e alta estabilidade (σ2
di = 0) para a
MF, não foi influenciado pelos níveis de N dentro dos ciclos, atingindo valores médios de
0,88 kg MS touceira-1
corte-1
, CF de 76,24 cm e CE de 78,79 mm. O coeficiente de
repetibilidade foi de média-alta magnitude para todas as variáveis. Para as variáveis MF,
altura da planta, CF, LF, diâmetro do colmo (DC), clorose foliar (CFol) e índice de área
foliar, até três ciclos de avaliação já foram suficientes para atingir R2
de 90% pelo método
dos componentes principais, baseado na matriz de covariância. Os parâmetros genéticos
das variáveis MF (h2
= 96%, CVG = 38,19%), CF (h2
= 95%, CVG = 16,05%), LF (h2
=
96%, CVG = 16,17%, b = 1,04), DC (h2
= 93%, CVG = 16,43%) e CFol (h2
= 97%, b =
1,07) são de alta magnitude, favorecendo a seleção de genótipos superiores de Pennisetum
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Milho orgânico em consórcio com adubos verdes perenes : produtividade, nutrição e supressão de plantas espontâneasArantes, Ana Carolina Costa 07 June 2016 (has links)
Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-01-23T10:47:55Z
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Previous issue date: 2016-06-07 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Maize can be intercropped with green manures, which in addition to performing the
coverage and soil protection, the weeds control, also cycle nutrients and perform
nitrogen biological fixation. This study aimed at evaluating the growth, yield of grains
and straw, the content of macronutrients of maize and the weeds control in
intercropping with perennial green manures sown at two different maize growth
stages. The experiment was conducted in the agricultural year of 2014/2015, at
UFSCar/Araras-SP, in randomized complete blocks in factorial scheme 3 x 2 + 1 with
4 repetitions. The factors were: 3 species of green manures (calopogonio
(Calopogonium mucunoides Desv.); kudzu (Pueraria phaseoloides (Roxb) Benth.)
and perennial soybean (Neonotonia wightii (Wight & Arn) Lackey.) and two green
manures sowing times (sowing at the V4 - four expanded leaves and VT – bolting of
maize). And a control treatment, maize monoculture. The evaluations were: in the
R1/R2 of maize stage - milky/doughy grain (height (ALT); diameter (DIA); specific leaf
area (AFE); leaf area index (IAF); stalk dry matter (MSC), leaves (MSF) and total
(MST) of maize; Falker chlorophyll index (ICF); number of leaves above the upper
ear (FAS)); in the R5 of maize stage – chalky grain (dry mass of green manure
(MSA); total dry mass maize intercropping/green manure (MSTC); percentage of land
cover (PC) and dry mass of weeds (MSE)); in the R6 – maize harvest (final plant
stand (EST); prolificacy (PROL); number of rows per ear (NFE); number of kernels
per row (NGF); yield of grain (PROD); weight of 100 grains (P100) and content of
macronutrients of maize). It was found higher production of EF with the sowing of
green manures in the V4 stage (69,814 plants ha-1), being the intercropping
maize/calopogonio with higher values of MSA and PC, with 1002.00 kg ha-1 and
35.63%, respectively. The highest P100 occurred in the VT (32.89 g). There was not
difference for the other variables. The PROD was 9.04 t ha-1 and 7.0 t ha-1 of MSTC.
The smallest leaf N content was observed in the intercropping with calopogonio in V4
(22.75 g kg-1). The Ca had smallest levels for the perennial soybean in the VT and
kudzu in the V4. The smallest Mg content was in intercropping with the soybean
perennial in the VT, in the P was in the intercropping with calopogonio and S, when
the sowing of the green manures occurred in V4 of maize. For K, there was not
statistical difference. The MSTC production was not affected by green manures, with
maize straw production in monoculture and in the intercropping systems exceeding
the minimum amount recommended for ground cover (6.0 t ha-1). The green manures
negatively affect the content of P, K, Ca, Mg and S in maize and calopogonio sown in
the VT, the kudzu and the soybean perennial sowing in the V4 and VT, contributed to
provide N to maize. / O milho pode ser consorciado com adubos verdes perenes, que além de realizarem
a cobertura e proteção do solo, o controle de espontâneas, ciclam nutrientes e
realizam a fixação biológica de nitrogênio. Objetivou-se com este trabalho avaliar o
crescimento, a produtividade de grãos e de palhada, o teor de macronutrientes do
milho e a supressão das plantas espontâneas em cultivo consorciado com adubos
verdes perenes semeados em duas épocas distintas de desenvolvimento do milho.
O experimento foi realizado na safra de 2014/2015, na UFSCar/Araras-SP, em
blocos casualizados no esquema fatorial 3 x 2 + 1 com 4 repetições. Os fatores
foram: 3 espécies de adubos verdes perenes (calopogônio (Calopogonium
mucunoides Desv.); puerária (Pueraria phaseoloides (Roxb) Benth.) e soja-perene
(Neonotonia wightii (Wight & Arn.) Lackey) e 2 épocas de semeadura (semeadura no
V4 – quatro folhas expandidas e VT – pendoamento do milho). E a testemunha, o
milho solteiro. Avaliaram-se: no estádio R1/R2 do milho - grão leitoso (altura (ALT),
diâmetro (DIA), área foliar específica (AFE), índice de área foliar (IAF), massa de
matéria seca do colmo (MSC), folhas (MSF) e total (MST) do milho, índice de
clorofila Falker (ICF) e nº de folhas acima da espiga superior (FAE)); no estádio R5
do milho – grão farináceo (massa de matéria seca dos adubos verdes (MSA), massa
de matéria seca total do consórcio milho/adubos verdes (MSTC), porcentagem de
cobertura do solo (PC) e massa de matéria seca das plantas espontâneas (MSE));
no estádio R6 – colheita do milho (estande final de plantas de milho (EF),
prolificidade (PROL), número de fileiras por espiga (NFE), número de grãos por
fileira (NGF), produtividade de grãos (PROD), peso médio de 100 grãos (P100) e o
teor de macronutrientes no milho). Foi encontrado maior EF com a semeadura dos
adubos verdes no V4 (69.814 plantas ha-1), sendo o consórcio milho/calopogônio
com maiores valores de MSA e PC, com 1002,0 kg ha-1 e 35,63%, respectivamente.
O maior P100 ocorreu no VT (32,89 g). Não houve diferença para as outras
variáveis. A PROD foi de 9,04 t ha-1 e 7,0 t ha-1 de MSTC. O menor teor de N foliar
do milho foi observado no consórcio com calopogônio no V4 (22,75 g kg-1). O Ca
teve menores teores para a soja perene no VT e a puerária no V4. O menor teor de
Mg foi no consórcio com a soja perene semeada no VT, de P foi no consórcio com
calopogônio e de S, ocorreu quando a semeadura dos adubos verdes ocorreu no V4
do milho. Para o K, não houve diferença estatística. A produção de MSTC não foi
influenciada pelos adubos verdes, com a produção de palha do milho em cultivo
solteiro e nos sistemas consorciados superior a quantidade mínima recomendada
para cobertura do solo (6,0 t ha-1). Os adubos verdes afetaram de forma negativa o
teores foliares de P, K, Ca, Mg e S do milho e o calopogônio semeado no VT, a
puerária e a soja perene semeados no V4 e VT, contribuíram para o incremento de
N ao milho.
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