It is generally recognized that one of the most important factors limiting crop production is soil nitrogen. Farmers today are using more nitrogen fertilizers than ever before. All indications show that this usage will probably continue to increase. With the expanded use of nitrogen, it has become desirable to increase the efficiency from nitrogen fertilizers. One factor which will affect the efficiency is the position of the nitrogen in the soil in relation to the plant roots.

No description available.

Nitrogen (N) is an essential plant nutrient, widely applied as N-fertilizer to improve yields of agriculturally important crops. An alternative to fertilizer use could be the exploitation of plant growth-promoting bacteria, capable of enhancing growth and yield of many plant species. Azospirillum and Gluconacetobacter are root colonizing, free-living, N2-fixing bacteria (diazotrophs) with the potential to transfer fixed N to associated plants. The purpose of this study was to evaluate the agronomic efficiency of two diazotrophs, Azospirillum lipoferum and Gluconacetobacter azotocaptans, inoculated onto wheat. Physiological parameters and yield components were evaluated. The objectives of this study were to: 1) determine the survival of each diazotroph species on wheat seeds over time; 2) determine the survival of A. lipoferum and G. azotocaptans inoculated on wheat seed treated with a fungicide seed treatment, Dividend® XL RTA®; 3) determine if inoculation of wheat with the diazotrophs under controlled conditions causes an increase in dry matter, N2-fixation and N uptake; 4) determine if fertilizer N applied at three levels influences atmospheric N2-fixation by A. lipoferum or G. azotocaptans; 5) determine if inoculation of wheat with A. lipoferum or G. azotocaptans under field conditions causes any increase in dry matter, N2-fixation and N uptake; 6) determine if N-fertilization levels under field conditions influenced N2-fixation by A. lipoferum or G. azotocaptans. In order to meet these objectives lab, growth chamber, and field studies were completed. Laboratory investigations revealed that the decline in recovery of colony forming units (CFU) of G. azotocaptans was not significantly different (P<0.05) for any seed treatment. There was a general decrease in CFU over time regardless of seed treatment. Analysis of the recovered CFU of A. lipoferum over time showed that there was a significant difference (P<0.05) between both the non-sterilized seed and the Dividend® XL RTA® treated seed when compared sterilized seed. Recovery of CFU on sterilized seed declined at a more rapid rate compared to the other two seed treatments. Gluconacetobacter azotocaptans and A. lipoferum were not negatively influenced by the Dividend® XL RTA® seed treatment. Also, both diazotrophs were able to compete with other microorganisms that may have been on the seed coat of unsterilized seeds. Azospirillum lipoferum and G. azotocaptans were able to fix atmospheric N, but, there were no significant (P<0.05) differences between the diazotroph species. Additions of fertilizer N enhanced N2-fixation, in both the growth chamber and field studies. As the amount of fertilizer N increased, so did the %Ndfa and N uptake. In the growth chamber study, inoculated wheat, and fertilized with 12.2 and 24.5 µg N g-1 had the highest %Ndfa of 25.5%, and wheat fertilized with 24 µg N g-1 had the highest N uptake (1.3 g pot-1) at maturity. In the field study, inoculated wheat fertilized with of 80 kg N ha-1 had significantly higher (P<0.05) %Ndfa (10.5%) compared to wheat grown with the other fertilizer levels, which also corresponded to the highest N uptake in wheat plants (47 kg ha-1). The diazotrophs also affected the partitioning of N in the wheat plants differently. Wheat inoculated with A. lipoferum had significantly higher (P<0.05) amounts of N accumulated in heads of plants, and wheat inoculated with G. azotocaptans had significantly higher (P<0.05) amounts of N accumulated in stems of plants. However, this trend was not evident in the field study.

Die Nachfrage nach Agrarprodukten ist im Laufe der letzten Jahrhunderte durch die wachsende Weltbevölkerung in Kombination mit einem zunehmenden Pro-Kopf- Bedarf stark gestiegen. Weltweit steigt der Druck auf Ökosysteme durch Ausweitung und Nutzungsintensivierung landwirtschaftlich genutzter Flächen Auf intensiv genutzten Grasflächen führt der hohe Einsatz von Düngemitteln und häufiger Mahd zu einem Verlust der Pflanzendiversität. Dies bedingt eine geringere Stabilität des Ökosystems gegenüber Wetterextremen wie Trockenheit oder massiven Regenfällen, was wiederum eine Gefahr für die biologische Vielfalt auf höheren trophischen Ebenen (u.a. invertebrate Herbivore) und wichtige Ökosystem-Prozesse darstellt. In dieser Arbeit werden die direkten und indirekten Auswirkungen verschiedenen Bewirtschaftungsintensitäten in Kombination mit manipulierter Vegetationszusammensetzung innerhalb eines Grasland Management Experimentes (GrassMan) in der Nähe der Norddeutschen Städte Neuhaus und Silberborn im Solling untersucht. Zwei Mahdfrequenzen (1x; 3x), zwei Düngungsintensitäten (keine Düngung; NPK Düngung) und drei unterschiedlich manipulierte Grasnarben (Gräser reduziert, Kräuter reduziert & nicht manipuliert) ergaben zwölf verschiedene Behandlungskombinationen, welche jeweils sechs Mal repliziert wurden. Auf den daraus resultierenden 72 Parzellen (jeweils 15 m mal 15 m) wurden die Auswirkungen von Pflanzendiversität, Mahdhäufigkeit und Düngung auf die Produktivität, den Stickstoffhaushalt, trophische Interaktionen und deren Wechselwirkungen im Grasland untersucht. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt darauf, die Auswirkungen landwirtschaftlicher Intensivierung, reduzierter Artenvielfalt sowie Verschiebungen in der Zusammensetzung der Grasnarbe auf Pflanze-Insekt- Interaktionen zu untersuchen. Im zweiten Kapitel wird gezeigt, dass über den Versuchszeitraum die Pflanzenbiodiversität keinen signifikanten Einfluss auf die oberirdische Biomasse- Produktion hatte. Die Grasnarbenzusammensetzung hatte lediglich große Auswirkungen auf die oberirdische Biomasse-Produktion, wenn in einem Jahr noch vor dem Erreichen der maximalen oberirdischen Biomasse extrem trockene Witterung auftrat. In solchen Jahren produzierten Parzellen mit natürlicher Artenzusammensetzung größere Erträge als manipulierte Flächen. Während eine höhere Bewirtschaftungsintensität zu einem Anstieg der oberirdischen Biomasse führte, war keine signifikante Veränderung der Pflanzenartenzahl über den Untersuchungszeitraum zu verzeichnen. Höhere Mahdfrequenz führte dagegen zu einer erhöhten Pflanzenartenanzahl im Vergleich zu der am Beginn der Experimente. Die bestehende Artenzusammensetzung in dem naturnahen Grünland (ohne Manipulation), war sehr robust und vier Jahre nach dem Manipulieren zeigten die verschiedenen Grasnarben fast keine Unterschiede mehr in der Zusammensetzung von Gräsern, Kräutern und Leguminosen. Ein größerer Anteil von Gräsern war typisch für gedüngte Parzellen und größere Anteile von Kräutern waren eine typische Folge von häufigerem Mähen. Durch Düngung wurde der Anteil von Leguminosen reduziert, allerdings wurden auch zum Ende des Experimentes noch in fast allen Parzellen Leguminosen gefunden. In Kapitel drei werden die starken Auswirkungen der landwirtschaftlichen Intensivierung sowie Pflanzendiversität und Artenzusammensetzung auf die Abundanz von Nacktschnecken gezeigt. Die Schneckenabundanz war höher auf den Parzellen mit einer niedrigen Mahdhäufigkeit und hoher Verfügbarkeit von bevorzugten Nahrungsressourcen. Die Abnahme der Schneckenabundanz durch eine höhere Mahdfrequenz war in den Parzellen mit natürlicher Vegetation am geringsten. Dies könnte ein Beleg dafür sein, dass sich Störungen auf Invertebrate (z. B. durch Mahd oder Beweidung) in natürlicherer Vegetation weniger stark auswirken. In Kapitel vier werden die Einflüsse von Pflanzenbiodiversität, Zusammensetzung der funktionellen Gruppen und der Nutzungsintensität auf Zikaden untersucht. Eine häufigere Mahd bedingte eine niedrigere Artenzahl an Zikaden. Düngung hatte nur indirekt - aufgrund von gegenläufigen Effekten auf die oberirdische Biomasse, Diversität und Zusammensetzung der Vegetation - einen marginal negativen Effekt auf die Zikadendiversität. Zikadendiversität profitierte von einer von Gras dominierten Vegetation, sowie von einer höheren Pflanzendiversität, welche ihrerseits durch Manipulation der Grasnarbe und das Grasland-Management beeinflusst wurde. In Kapitel fünf wird gezeigt, dass erhöhter Herbivoriedruck mit den anderen experimentellen Behandlungen (Mahdhäufigkeit, Düngung und Manipulation der funktionellen Gruppen) interagiert und mehrere Vegetationsparameter und einige Komponenten des Stickstoffkreislaufs beeinflusst. Es stellte sich heraus, dass sowohl Grasland-Management als auch invertebrate Herbivoren die Produktivität und den Stickstoffhaushalt beeinflussen und einen stärkeren Einfluss haben als die Vegetationszusammensetzung. Insgesamt wird mit dieser Versuchsreihe deutlich gemacht, dass Grasland- Management, Manipulation der Vegetationszusammensetzung und experimentell erhöhte Herbivorie einen direkten und indirekten Einfluss auf Produktivität, Zusammensetzung und Biodiversität der Vegetation sowie den Stickstoffhaushalt haben. Die Interaktionen zwischen Vegetation, Herbivoren und dem Stickstoffkreislauf werden mit zunehmender Anzahl wechselwirkender Faktoren zunehmend komplexer. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine Erhöhung der Produktivität ohne Pflanzenartenverlust durch eine ausgereifte Management- Strategie ermöglicht wird. Schlussfolgerung Zusammenfassend wird in dieser Arbeit gezeigt, dass die Manipulation zu Gunsten krautiger Pflanzen einen positiven Effekt auf die gesamte Pflanzendiversität sowie auf die Abundanz von Schnecken hat. Außerdem kann nicht nur eine höhere Pflanzendiversität, sondern auch natürlichere Pflanzengesellschaften zu höheren Populationen von Invertebraten führen. Zikadendiversität profitiert von verschiedenen Faktoren – zum Einen indirekt von einer höheren Pflanzendiversität auf nährstoffarmen, krautdominierten Flächen, da diese eine größere Vielfalt and Nahrungsressourcen für spezialisierte Arten bieten. Ebenso war die Zikadendiversität positiv von einem höheren Grasanteil an der Vegetation auf gedüngten Flächen mit niedrigerer Pflanzenbiodiversität beeinflusst, da Gräser die bevorzugte Nahrungsquelle für viele der gefundenen Zikadenarten mit einem eher generalistischen Nahrungsspektrum waren. Grasland-Management und Herbivorie haben insgesamt einen wesentlich stärkeren Einfluss auf den Stickstoffhaushalt als die Manipulation der Vegetationszusammensetzung, wobei Düngung der stärkste Faktor ist. Herbivore können den Stickstoffkreislauf durch einen höheren Eintrag von totem Pflanzenmaterial, Wurzelexsudaten und durch Ausscheidungen beschleunigen. Dieser Eintrag von Nährstoffen hat folglich positiven Einfluss auf den Bodenstickstoffgehalt (NH4 , NO3 ) und auf Stickstoffflussraten (Mineralisierung, Nitrifikation, N2O). Neben dem starken Einfluss von Düngung auf den Stickstoffkreislauf können die Emissionen von N2O, einem wichtigen Treibhausgas, auch innerhalb eines kurzen Zeitraums durch starke Herbivorie zunehmen. Somit könnte ein steigender Nährstoffeintrag durch Düngung in Kombination mit erhöhter Herbivorie zu einer Erhöhung von N 2 O-Emissionen im Grasland führen. Dieser additive Effekt könnte dann zur globalen Erwärmung beitragen.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Univ., 2004. / Härtill 5 uppsatser.

Lic.-avh. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv. / Härtill 2 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2004. / Härtill 4 uppsatser.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:33Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-06-01Bitstream added on 2014-06-13T19:41:52Z : No. of bitstreams: 1 bertolini_ev_dr_botfca.pdf: 976816 bytes, checksum: 33d964ee6a502afaba9948bd767da98f (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Cada sistema de manejo do solo é trabalhado de maneira própria, alterando de forma diferenciada as propriedades químicas, físicas e biológicas do solo, podendo requerer modificações nas recomendações e no manejo da adubação. Com o objetivo de avaliar o efeito da antecipação da adubação de semeadura, de dois sistemas de manejo do solo e dois espaçamentos entrelinhas no desempenho da cultura do milho, foi realizado este estudo. O experimento foi instalado e conduzido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA) da Universidade Estadual Paulista (UNESP), Campus de Botucatu, nos anos agrícolas de 2005/2006 e 2006/2007, em Nitossolo Vermelho Distroférrico. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com parcelas subsubdivididas e quatro repetições. As parcelas foram constituídas pelos sistemas de manejo do solo (plantio direto e preparo reduzido, caracterizado pela escarificação do solo por meio de equipamento provido de disco de corte da palhada e rolo nivelador/destorroador, trabalhando na profundidade entre 25 e 30 cm), as subparcelas pelas formas de adubação (adubação de pré-semeadura realizada na superfície do solo em área total antes da semeadura do milho e adubação convencional) e as subsubparcelas pelos espaçamentos entrelinhas (90 e 45 cm), totalizando 8 tratamentos. Os resultados obtidos foram submetidos ao teste de Tukey a 5% de probabilidade para comparar as médias entre os sistemas de manejo do solo, as formas de adubação, os espaçamentos entrelinhas e os desdobramentos das interações entre esses três fatores. As análises estatísticas demonstraram que o sistema plantio direto apresentou maior densidade do solo e resistência mecânica do solo à penetração, quando comparado ao preparo reduzido. Na operação de adubação de pré-semeadura os sistemas de manejo do solo... / Each soil tillage system is worked in proper way, modifying of differentiated form the chemical, physical and biological soil properties, and may require adaptations of fertilization recommendations and management. This study was conducted to evaluate the effect of sowing fertilization anticipation, two soil tillage systems and two row spacing on performance of the corn crop. The experiment was carried out at the “Faculdade de Ciências Agronômicas” (FCA), “Universidade Estadual Paulista” (UNESP), Botucatu-SP campus, from October 2005 to May 2007, in a Dystric Nitosol (FAO, 1974). The experimental design was in randomized blocks with split-split-plots and four repetitions. The main plots consisted of two soil tillage systems (no-tillage and reduced tillage with chisel plow with cut disk and planning roll, working at 25 to 30 cm deep), the split-plots of fertilizer application methods (surface fertilizer application before corn sowing and fertilizer application conventional) and split-split-plots of row spacings (0.90 m and 0.45 m), totalizing 8 treatments. Obtained results were analyzed by Tukey test at 5% of probability for comparing averages. Statistical analysis showed that no-tillage system had higher density as well as mechanical soil resistance to penetration, when compared to reduced tillage. For fertilizer application before corn sowing the soil tillage systems did not influence the traction force, bar power demanded, effective field capacity, demanded time, energy specific consumption and hourly fuel consumption; the reduced tillage showed higher area fuel consumption. For corn sowing it was observed that no-tillage system showed lower traction force, bar power demanded, energy specific consumption, hourly and area consumption of fuel. The 0.45 m row spacing showed higher traction force, bar power demanded, energy specific consumption... (Complete abstract click electronic access below)

No description available.

As distribuidoras de calcário convencionais existentes no mercado são projetadas para distribuir o calcário em doses constantes, sem levar em consideração a variabilidade espacial existente no terreno. A presente pesquisa teve como objetivo, projetar e construir um sistema de aplicação localizada de calcário a taxas variáveis. Este sistema, possibilita a distribuição diferenciada de calcário no solo. Isto é possível porque as coordenadas geográficas da distribuidora de calcário são obtidas através do Sistema de Posicionamento Global Diferencial - ("Differential Global Positioning System" - DGPS) e, essas coordenadas, juntamente com as informações de velocidade da máquina e um mapa de prescrição da quantidade de calcário para cada ponto da área, são transferidas para um microcomputador que regula automaticamente a máquina, para aplicar a quantidade adequada de calcário que o terreno deve receber. A distribuição deste insumo no solo foi regulada por um dispositivo dosador, controlado por um motor de passo. Este recebe os impulsos elétricos provenientes de uma interface de potência, controlada pelo microcomputador. A confirmação do posicionamento do dispositivo dosador foi feita através de um sensor potenciométrico. Utilizou-se a linguagem de programação C++ para confeccionar o programa de controle do sistema, o qual foi submetido a ensaios para avaliar sua acurácia. No ensaio para determinação do tempo de resposta pode-se observar que transições de maior dosagem para menor, o tempo de resposta foi menor do que para transições de menor dosagem para maior. Nos ensaios de verificação da quantidade de calcário efetivamente aplicada no solo, o erro observado entre quantidade desejada e a realmente aplicada não ultrapassou 3%. Através dos resultados obtidos nos ensaios, pode-se concluir que o sistema está funcionando de acordo com o proposto. / Most of the conventional lime spreaders available in the Brazilian market distribute lime at fixed rates without considering the spatial variability feature of the field. The purpose of this study was to design and build a variable rate lime application system. The developed system calculates the geographic coordinates of the lime spreader position obtained by a Differential Global Positioning System (DGPS). These coordinates, information on the machine speed and a prescription map of the quantity of lime needed for each area within the field are transferred to a computer. The program in the computer automatically adjusts the position of the machine metering device using a step motor driven by electric impulses generated by an electronic interface. The metering device position was checked through potentiometric sensors. The C++ programming language was used to write the control program for the system, which was tested to evaluate its accuracy. The tests demonstrated a shorter response time when changing from larger to smaller application rates than when changing from smaller to larger rates. In the test to verify the amount of lime effectively applied on the soil, the observed error between the desired amount and the real amount applied did not exceed 3%. The results of the tests indicate that the system operates according to the established goals.