Oat growth and grain yield under nitrogen levels in agroforestry system in subtropical Brazil

Abstract

Resumo: A adequação das práticas agronômicas tem um papel fundamental no desenvolvimento dos sistemas integrados. A hipótese deste trabalho é que a resposta da aveia aos sistemas integrados não é passível de melhoramento, portanto esta é uma cultura que não possui condições morfofisiológicas para coabitar com as árvores, no subtrópico brasileiro. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar se a aveia (Avena sativa L. cv. IPR 126) possui características agronômicas que possibilitam o seu cultivo nos sistemas integrados com árvores, utilizando como referência, a forma de agricultura predominante no subtrópico brasileiro e como prática agronômica, a fertilização nitrogenada. O experimento foi realizado em faixas no delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições, dois níveis de nitrogênio (12 e 80 kg N ha-1) em cinco posições equidistantes entre faixas adjacentes de linhas duplas [20 m (4 m x 3 m)] de eucaliptos (Eucalyptus dunnii Maiden) em sistema agroflorestal (SAF) e agricultura tradicional em semeadura direta, no subtrópico brasileiro. As variáveis de crescimento avaliadas foram a taxa de crescimento relativo, taxa de assimilação líquida, fração de massa foliar e taxa de enchimento relativo da panícula. As características dos perfilhos avaliadas foram relação de massa seca e de grãos do colmo principal e perfilhos e número de perfilhos por planta. Na colheita as variáveis avaliadas foram o rendimento biológico e de grãos, componentes de rendimento e índice de colheita. O nitrogênio aumentou o crescimento da aveia quando semeada entre faixas de árvores, entretanto os níveis de nitrogênio alteraram o crescimento diferentemente em posições relativas às faixas adjacentes de eucalipto. A persistência do perfilhamento para produção de grãos da aveia foi dependente do nível de nitrogênio em distâncias relativas as faixas de eucaliptos no SAF. Houve compensação do menor número de cariopses por panícula pelo maior número de grãos por cariopse, assim como maior índice de colheita aonde a aveia acumulou menor fitomassa, nos ambientes com alta interação interespecífica. O nitrogênio promoveu mudança na produção da aveia diferentemente em posições relativas às árvores no sistema integrado. O crescimento e rendimento da aveia em SAF pode ser incrementada através da fertilização nitrogenada. As variáveis que descrevem o crescimento, o perfilhamento e o rendimento de grãos da aveia interagem com os níveis de nitrogênio e as posições relativas as árvores dentro do SAF, portanto diferentes níveis de nitrogênio devem ser utilizados nas posições, para aumentar o potencial de rendimento da aveia nos sistemas integrados.

Abstract: The adequacy of agronomic practices plays a key role in the development of integrated systems. The hypothesis of this work is that the oat (Avena sativa L. cv. IPR 126) response to the arborized integrated systems is not amenable to improvement through agronomic practices; therefore it is a crop which has not morphophysiological conditions for cohabitate with trees, in subtropical Brazil. The general objective was evaluate if the oat has agronomic characteristics which allow its cultivation in the arborized integrated systems, using as reference the predominant agriculture form in subtropical Brazil and as agronomic practice, the nitrogen fertilization. The experiment was carried out in a split-block randomized block design with four replicates, two nitrogen levels, in five equidistant positions between two adjacent eucalyptus (Eucalyptus dunnii Maiden) double line tracks [20 m (4 m x 3 m)] in alley cropping agroforestry system (ACS) and traditional no till agriculture in subtropical Brazil. It was evaluated the growth variables relative growth rate, unit leaf rate, leaf weight fraction, panicle relative filling rate and grains to panicle ratio. The tiller traits evaluated was tillers to main shoot phytomass ratio, tillers per main shoot, grain yield and tillers to main shoot grain yield ratio. At harvest was evaluated biological and grain yield, yield compounds and harvest index. The nitrogen increased the oat growth between the tree tracks, however the nitrogen levels altered the growth response differently in positions relative to adjacent eucalyptus tracks. The oat tillering persistence for grains production depended of different nitrogen level in distances relative to adjacent eucalyptus tracks. At the end of oat cycle, there was compensation of the lower number of spikelets per panicle by the greater number of grains per spikelet, as well as higher harvest indexes where less phytomass was accumulated, in environments with high interspecific interaction. The nitrogen levels increased the oat yield differently at positions relative to the trees in the integrated system. The oats growth and yield in ACS can be improved through the nitrogen fertilization. The variables that describe growth, tillering and grain yield of oat interact with nitrogen levels and positions relative to eucalyptus inside ACS, therefore different nitrogen levels should be used in those positions, to improve the oats yield potential inside ACS.