Soil water dynamics and yield in maize and Brachiaria ruziziensis intercropping

• Published in: Pesquisa agropecuária tropical Vol. 50; p. e59809
• Main Authors: Silva, Gabriela Sabrine França, Andrade Júnior, Aderson Soares de, Cardoso, Milton José, Araújo Neto, Raimundo Bezerra de
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Escola de Agronomia/UFG 01-01-2020; Universidade Federal de Goiás
• Subjects: AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; AGRONOMY; crop-livestock integration; sowing density; urochloa ruziziensis; densidade de semeadura; crop-livestock integration; sowing density; integração lavoura-pecuária; Urochloa ruziziensis
• ISSN: 1517-6398; 1983-4063; 1983-4063
• DOI: 10.1590/1983-40632020v5059809

ABSTRACT In intercropping systems, a high plant density can delay the biomass accumulation and affect the water availability to plants. This study aimed to evaluate the soil water dynamics and the crop yield performance in maize and Brachiaria ruziziensis intercropping under different sowing densities of the forage grass. The experiment was conducted in a randomized block design, with treatments associated to the sowing densities (2 kg ha-1, 4 kg ha-1, 6 kg ha-1 and 8 kg ha-1) and the single cropping for both species as controls. The maize plants were evaluated for grain yield and B. ruziziensis for number of plants per hectare and shoot fresh and dry matter. The intercropping performance was evaluated using the land-use efficiency index. The soil water dynamics was monitored in two soil depths (0-0.3 m and 0.3-0.6 m) by using the time domain reflectometry method. The evaluation of soil water storage was carried out from plots with four of the crop systems (single maize or B. ruziziensis, and intercropping with the extreme sowing densities), at four different times. The increase in the sowing density of B. ruziziensis decreased the grain yield of the intercropped maize by 30.8 %. The intercropping system using 2 kg ha-1 of the grass seeds resulted in the best land-use efficiency (23 %). In addition, the intercropping treatments promoted a higher extraction of water from the soil, mainly at the maize growth stages with higher hydric demand (e.g., flowering and grain filling). These systems stimulate the extraction of water from deeper soil layers, when compared to maize in single cropping.
RESUMO Em cultivos consorciados, uma alta densidade de plantas pode retardar o acúmulo de biomassa e afetar a disponibilidade hídrica às plantas. Objetivou-se avaliar a dinâmica da água no solo e o desempenho produtivo no consórcio de milho e Brachiaria ruziziensis sob diferentes densidades de semeadura desta forrageira. O experimento foi conduzido em blocos casualizados, com tratamentos associados às densidades de semeadura (2 kg ha-1, 4 kg ha-1, 6 kg ha-1 e 8 kg ha-1) e ambas as espécies em monocultivo como testemunhas. No milho, avaliou-se a produtividade de grãos e, na braquiária, o número de plantas por hectare e as massas verde e seca da parte aérea. O desempenho do consórcio foi avaliado pelo índice de uso eficiente da terra. A dinâmica da água no solo foi monitorada em duas profundidades (0-0,3 m e 0,3-0,6 m), pela técnica de reflectometria no domínio do tempo. A avaliação do armazenamento de água no solo foi realizada a partir de parcelas com quatro dos sistemas de cultivo (milho ou braquiária em monocultivo, e consórcios com as densidades de semeadura extremas), em quatro períodos. O aumento na densidade de semeadura de B. ruziziensis diminuiu a produtividade dos grãos do milho consorciado em 30,8 %. O consórcio usando 2 kg ha-1 de sementes da forrageira proporcionou melhor eficiência no uso da terra (23 %). Ademais, os tratamentos com consórcio promoveram maior extração de água do solo, especialmente nas fases de maior exigência hídrica do milho (e.g., florescimento e enchimento de grãos). Estes sistemas simulam a extração de água em maiores profundidades, quando comparados ao milho em cultivo solteiro.