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ABSTRACT Legumes are becoming increasingly important in cropping systems due to their beneficial effects on soil nutrient availability. Including legumes into a cropping system not only positively affect many soil physical properties and increases soil nitrogen (N) supply, but is also reported to have a positive impact on soil phosphorus (P) availability. Although a series of studies have examined the effect of grain legumes in rotation on increasing soil N and P fertility after several years, the effect of forage legumes like alfalfa (Medicago sativa L.) and red clover (Trifolium pratense L.) on soil P availability, the yield and P uptake of subsequently grown crops remain unknown in Western Canada. To address this gap, a four year field experiment was conducted in four soil zones of Saskatchewan: Dark Brown soil zone (Saskatoon), thin Black soil zone (Lanigan), Brown soil zone (Swift Current), and Gray soil zone (Melfort). The objectives of this study were (i) to evaluate the impact of including a two-year period of forage legumes alfalfa (Medicago sativa L.) and red clover (Trifolium pratense L.) along with annual crops on soil P forms, amounts and availability and uptake of P by the crops in rotation and (ii) to evaluate the effect of the different crop rotations over the four years on soil P dynamics and P balance. After two years of forage legume and annual crop rotations, it was observed that alfalfa and red clover removed more P from the soil in the hay harvest as compared to the amount of P removed in grain in the barley (Hordeum vulgare L.) - pea (Pisum sativum L.) and barley (Hordeum vulgare L.) - flax (Linum usitatissimum L.) rotations at all four sites (P < 0.10). However, the four crop rotations did not significantly affect the amount of soil available P and P supply rate at all four sites (P > 0.10) despite greater P uptake and removal by forage legumes relative to annual crops in 2010 and 2011 growing seasons. Also, similar amounts of labile and stable P were measured in the different sequentially extracted chemical fractions after two years of different crop rotations at all sites (P > 0.10). Grain yields of wheat (Triticum aestivum L.) and canola (Brassica napus L.) crops grown following two years of forage legume and annual crop rotations were positively affected by forage legume rotations at Saskatoon, Lanigan and Melfort (P < 0.10). Wheat P uptake was improved significantly by two years of red clover at Lanigan, Swift Current and Melfort (P < 0.10) but canola P uptake was not affected by different crop rotations at all locations (P > 0.10). The amount of soil available P and P supply rate measured after wheat and canola harvest were not affected by different crop rotations at all sites (P > 0.10) despite the greater P removal by forage legumes during the first two years of the four year crop rotation period at all sites and the enhanced P removal by wheat and canola crops following forage legume rotations at Lanigan and Melfort. This suggests that forage legumes are able to maintain soil P fertility in the face of greater P removal by crops in rotation, at least in the short-term. Four years of continuous cropping with the minimum amount of fertilizer P addition resulted in a significant reduction of soil P fertility over time at all locations (P < 0.10). The lack of a significant effect of rotation treatment on available P levels in the soil does not rule out that there is an effect but variability prevented its detection. Further research is needed to evaluate the effects of several cycles of this rotation over a number of years on soil P availability and the P uptake of crops in rotation.

Submitted by Claudia Rocha (claudia.rocha@udesc.br) on 2018-02-26T12:56:08Z No. of bitstreams: 1 PGPV16MA194.pdf: 1071160 bytes, checksum: 532abfafc565e7d83c257ec9a501bd35 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-26T12:56:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PGPV16MA194.pdf: 1071160 bytes, checksum: 532abfafc565e7d83c257ec9a501bd35 (MD5) Previous issue date: 2016-09-08 / FAPESC / The success in the establishment, production and storage of seeds depends on the physiological quality. The objective was evaluate the physiological quality and red clover seed yield of cultivars and Quiniquelli and Estanzuela 116, sown in two locations in the mountainous region of Santa Catarina State in 2014/2015 and 2015/2016 seasons. The seeds of the crop 2014/2015 were compared with seeds from Rio Grande do Sul crop harvested in the 2013/2014 and 2015/2016 crop seeds were compared with seeds harvested in the 2014/2015 crop. To assess the viability of the seeds was carried out the germination test (20°C, 10 days in germination chamber). The physiological quality was estimate by the accelerated aging test with saline (42°C, 48 h aging chamber) and seedling length (measured in cm with universal caliper). Productivity was established by harvest all mature inflorescences of the floor area of 3 m2 per repetition, 4 replicates per cultivar and the result was expressed in kg.ha. Regarding the effect the accelerated aging test, there was a reduction of 78% to 116 Estanzuela cultivate the environment 2. The productivity of seeds was higher for cultivar Estanzuela 116 independent environmental and crop, highlighting yet this cultivar in the first crop environment 1 with 304.84 kg / ha. The cultivar Estanzuela 116 was more promising for serrana region of Santa Catarina State / O sucesso no estabelecimento da pastagem, assim como a produção e armazenamento das sementes depende da qualidade fisiológica destas. O objetivo do trabalho foi verificar a qualidade fisiológica e a produtividade de sementes de trevo-vermelho das cultivares Quiniquelli e Estanzuela 116, semeadas a campo em dois ambientes (1 e 2) da região serrana de Santa Catarina nas safras 2014/2015 e 2015/2016. As sementes da safra 2014/2015 foram semeadas em épocas diferentes (19/05/2014 e 12/06/2014) e foram comparadas com sementes provenientes do Rio Grande do Sul colhidas da safra 2013/2014 e as sementes da safra 2015/2016 foram semeadas em uma única época (18/05/2015) e foram comparadas com as sementes colhidas na safra 2014/2015. Para avaliar a germinação colocou-se as sementes em câmara de germinação a 20°C por um período de 10 dias. A determinação do vigor foi estimada através do teste de envelhecimento acelerado com solução salina (42°C; 48 h em câmara de envelhecimento) e comprimento de plântulas (medidas em cm com paquímetro universal). A produtividade foi estabelecida pela colheita de todas as inflorescências maduras da área útil de 3 m2 por repetição, sendo 4 repetições por cultivar e o resultado foi expresso em kg ha-1. Com relação ao vigor pelo teste de envelhecimento acelerado, observou-se redução para a cultivar Estanzuela 116 no ambiente 2. A produtividade das sementes foi maior para a cultivar Estanzuela 116 independente do ambiente e da safra, destacando-se ainda esta cultivar no ambiente 1 da primeira safra, com 304,84 kg/ha. A cultivar Estanzuela 116, para produção de sementes, mostrou-se mais promissora para a região Serrana de Santa Catarina

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-15T15:00:02Z No. of bitstreams: 1 Rayssa Pereira Vicentin.pdf: 508238 bytes, checksum: 74ff68971f35c7dd68ace7e5720ad8c8 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T15:00:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Rayssa Pereira Vicentin.pdf: 508238 bytes, checksum: 74ff68971f35c7dd68ace7e5720ad8c8 (MD5) Previous issue date: 2011-08-15 / Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Extensive grazing is the main Brazilian meat production system. Usually pasture yield soon after implantation is high, but it declines after a few years of exploration, showing degradation signs. Nitrogen is one of the most important nutrients on degradation, due to both high costs of fertilization and nutrient loss by the system. An alternative to nitrogen fertilization is the use of forage legumes, which fix nitrogen due to their symbiosis with rhizobia, and which have a lower C/N ratio. Considering the potential use of legumes in pastures, this work aims to evaluate the effect of forage legume implantation in degraded Brachiaria decumbens pasture on soil fertility and microbiology. To this end, 540 m² plots are being cultivated with Arachis pintoi Krap & Greg cv Amarillo, Clitoria ternatea L., Calopogonium mucunoides Desv and Campo Grandes Stylosanthes, which is a 80:20 weight basis mix of Stylosanthes capitata and S. macrocephala intercalated with B. decumbens lines, as well as two brachiaria only treatments, with and without nitrogen fertilizer, totaling six treatments. pH, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, sum of basis (SB) and aluminum saturation (m) were evaluated at 0-10, 10-20 and 20-40 depths, and soil microbial biomass carbon (C-BMS) and nitrogen (N-BMS), soil basal respiration (RBS), metabolic quoficient (qCO2), and carbon and nitrogen ratio of the microbial biomass (C/N) at the 0-10 cm depth. Sampling was on a transect parallel to plot length, representing legume and grass strips. Legume strips had lower soil basal respiration, pH, sum of basis, Ca2+ and Mg2+ while Al3+ and aluminum saturation increased. Calcium increased in comparison to the values before the experiment. Changes in soil fertility due to legumes must be considered for soil correction and fertilization recommendations. / A exploração extensiva de pastagens é o principal sistema de produção de carne no Brasil. Geralmente a produtividade logo após a implantação da pastagem é alta, mais cai após alguns anos, apresentando sinais de degradação. O nitrogênio é um dos nutrientes mais importantes na degradação, devido ao alto custo da adubação e elevadas perdas apresentadas pelo sistema. Uma alternativa à adubação nitrogenada é o cultivo de leguminosas forrageiras que fixam nitrogênio pela sua simbiose com rizóbios e que possuem baixa relação C/N. Considerando o uso potencial de leguminosas em pastagens, este trabalho visa analisar o efeito da implantação de leguminosas forrageiras em pastagem degradada de Brachiaria decumbens sobre fertilidade e microbiologia do solo. Para tanto estão sendo cultivadas parcelas de 540 m2 com Arachis pintoi Krap & Greg cv. Amarillo, Clitoria ternatea L., Calopogonium mucunoides Desv. e Estilosantes Campo Grande,que corresponde a uma mistura de 80:20 em peso das espécies Stylosanthes capitata e S. macrocephala, intercaladas por linhas de B. decumbens, bem como dois tratamentos somente com braquiária, com e sem adubação nitrogenada, totalizando seis tratamentos. PH, Al3+, Ca2+, Mg2+, K+, P, SB e m foram avaliados nas profundidades de 0-10, 10-20 e 20-40 cm, e valores de carbono da biomassa microbiana do solo (C-BMS), nitrogênio da biomassa microbiana do solo (N-BMS), respiração basal do solo (RBS), coeficiente metabólico (qCO2), relação entre o carbono e nitrogênio da biomassa microbiana (C/N) na profundidade de 0-10cm. A amostragem foi realizada em transecto paralelo ao comprimento da parcela, representando as faixas de leguminosa e gramínea. As faixas sob leguminosas apresentaram menor respiração basal do solo, pH, soma de bases, magnésio e potássio trocáveis, enquanto alumínio e saturação por alumínio aumentaram. Houve incremento de cálcio em comparação com o início do experimento. A modificação na fertilidade do solo em função da leguminosa deve ser considerada nas recomendações de correção do solo e fertilização.

MSCAGR (Animal Science) / Department of Animal Science

Grünland mit hoher Produktivität und Futterqualität bildet die Grundlage der Wiederkäuerernährung. In Grünlandbeständen mit ausbleibender oder geringer Stickstoffdüngung sind Leguminosen unerlässlich für Produktivität und Futterqualität, was auf die Fähigkeit von Leguminosen Luftstickstoff zu binden zurückzuführen ist. Gegenwärtig ist Trifolium repens L. eine der wichtigsten Futterleguminosen im Grünland der gemäßigten Zonen Europas. Es ist allerdings bekannt, dass T. repens eine gute Wasserversorgung benötigt, um einen hohen Ertrag zu erzielen. Verringerte Niederschlagsmengen in der Vegetationsperiode, die unter Klimawandelbedingungen vorausgesagt werden, könnten somit die Ertragsleistung von T. repens verringern. In Zukunft steigt dadurch möglicherweise auch die Bedeutung anderer Futterleguminosen, die besser an trockenere Bedingungen angepasst sind und somit als Alternative für T. repens dienen könnten. Da die Kenntnisse über das agronomische Potenzial solcher möglichen alternativen Leguminosen begrenzt sind, haben wir in dieser Studie fünf vielversprechende und wahrscheinlich besser an Trockenheit angepasste Leguminosen untersucht. Für unsere Versuche haben wir Lotus corniculatus L., L. uliginosus Schkuhr, Medicago lupulina L., M. falcate L. und Onobrychis viciifolia Scop. ausgewählt. In einem ersten Schritt wurde das agronomische Potenzial der Leguminosen im Hinblick auf Etablierung und frühe Ertragsentwicklung mit nicht limitierter Wasserversorgung getestet. Weiterhin wurden der Ertrag und die Ertragsstabilität sowie die Wassernutzung der alternativen Leguminosen bei temporärer Trockenheit untersucht und mit der von T. repens verglichen. Der Einfluss von Trockenstress auf wichtige Futterwert bestimmende Inhaltsstoffe der Leguminosen (Rohprotein, neutrale Detergenzienfasern, saure Detergenzienfasen und wasserlösliche Kohlenhydrate) war überdies Gegenstand der Betrachtungen. Um die oben genannten Parameter zu untersuchen, wurde von 2009 (Einsaatjahr) bis 2011 ein Experiment in Großgefäßen in einer Vegetationshalle durchgeführt. In diesem Versuch wurden alle Leguminosen sowohl in Monokultur als auch in einer praxisüblichen Mischung mit Lolium perenne L. angesät. Im Versuchszeitraum folgten die klimatischen Bedingungen in der Vegetationshalle einem normalen jahreszeitlichen Verlauf, der Frost im Winter und höhere Temperaturen im Sommer umfasste. Der für den Versuch notwendige Trockenstress wurde in drei Aufwüchsen innerhalb von zwei Jahren durch temporären Bewässerungsstopp erzeugt. Dabei wurde im Frühjahr 2010 (April/Mai) ein moderater und im Sommer 2010 (Juli/August) sowie im Frühjahr 2011 (April/Mai) je ein starker Trockenstress induziert. Mit Ausnahme von M. falcata, welches eine verzögerte Anfangsentwicklung zeigte, waren die Keimung und die Etablierung von allen alternativen Leguminosen vergleichbar mit der von T. repens. Die Ertragsleistung von M. lupulina und L. corniculatus in Monokultur war ähnlich hoch wie die von T. repens. In Mischung zeigten beide alternativen Leguminosen zwar Potenzial, aber die Ertragsleistungen waren dennoch geringer als die der T. repens/L. perenne Mischung. In unserem Versuch führte Trockenstress zu verringertem Ertrag und er beeinflusste auch die agronomische Wassernutzungseffizienz (Verhältnis von Ertrag zu Wasserverbrauch). Ausschlaggebend waren dabei die Stärke und die Dauer des Trockenstresses. Besonders starker, aber auch bereits moderater Trockenstress führten bei T. repens zu erheblichen Ertragsverlusten von bis zu 56%. Demgegenüber zeigten vor allem M. lupulina, aber auch L. corniculatus und M. falcata lediglich marginale Ertragsverluste bei moderatem Trockenstress und meist geringere Ertragsverluste als T. repens bei starkem Stress. Die agronomische Wassernutzungseffizienz war bei moderatem Stress verhältnismäßig stabil, wohingegen starker Stress im Vergleich zur Kontrolle meist zu einer geringeren agronomischen Wassernutzungseffizienz führte. Sowohl unter Kontroll- als auch unter Stressbedingungen zeigte speziell M. lupulina in Monokultur eine ähnliche oder sogar eine höhere agronomische Wassernutzugseffizienz als T. repens. Zudem war die agronomische Wassernutzungseffizienz der Mischungen mit M. lupulina, L. corniculatus und M. falcata weniger negativ von starkem Trockenstress betroffen als die Mischung mit T. repens. Dies bestätigte zum einen die Trockenheitsempfindlichkeit von T. repens und zum anderen die bessere Anpassung der alternativen Leguminosen an trockenere Bedingungen. Wir beobachteten, dass eine Änderung in der Stickstofffixierungsleistung der Leguminosen eine gute Erklärungsgröße für Änderungen des Ertrags und der agronomischen Wassernutzungseffizienz darstellt. Hohe Stickstofffixierungsleistung geht dabei meist mit höherem Ertrag und höherer agronomischer Wassernutzungseffizienz einher. Die intrinsische Wassernutzungseffizienz (Verhältnis von assimiliertem CO2 und stomatärer Leitfähigkeit), gemessen als 13C, war ein schlechterer Indikator für die agronomische Wassernutzungseffizienz: Obwohl die intrinsische Wassernutzungseffizienz unter starkem Trockenstress zunahm, sank die agronomische Wassernutzungseffizienz meist ab. Dennoch besitzt die Erhöhung der intrinsischen Wassernutzungseffizienz ein gewisses Potenzial als Anpassung an trockenere Bedingungen Der Trockenstresseffekt auf die Futterqualität war in unserer Studie generell deutlich geringer als der Effekt auf den Ertrag. Besonders moderater Stress hatte wenig Einfluss auf die Futterqualität, während sich die Effekte bei starkem Stress verstärkten. Starker Trockenstress führte meist zu einer Verringerung des Rohprotein- und Fasergehalts (neutrale und saure Detergenzienfasern), wohingegen sich der Gehalt an wasserlöslichen Kohlenhydraten erhöhte. Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass sich die Futterqualität bei Trockenstress sogar verbessert. Nichtsdestotrotz hatten in unserem Versuch die Leguminosenart und die Einsaat als Monokultur oder Mischung einen größeren Einfluss auf die Futterqualität als der Trockenstress. Der Einfluss von Trockenstress auf die Futterqualität ist deshalb bei der Wahl einer geeigneten Futterleguminose weniger von Bedeutung als andere agronomische Eigenschaften. Zusammenfassend ist zu sagen, dass besonders M. lupulina und in geringerem Maße auch L. corniculatus und M. falcata Potenzial als Alternative für T. repens bei Trockenstress zeigen. Nach ausreichender Etablierungszeit entwickeln sich besonders M. lupulina aber auch L. corniculatus und M. falcata stabiler und können sogar höhere Erträge als T. repens bei Trockenstress produzieren. Bezüglich der Futterqualität sind oben genannte alternative Leguminosen ebenfalls vergleichbar mit T. repens.