Impact of scarification on soil physical quality and sugarcane production in southeastern Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.1590/1983-21252025v3812734rc

Keywords:

Oxisol. Ultisol. Reduced tillage. Soil physics. Saccharum sp

Abstract

Soil preparation operations alter soil structure and incur high costs in sugarcane field renovation; as such, there is a need for measures that lower costs and provide favorable conditions for sugarcane development. Thus, the present study aimed to assess the impact of row and full-area scarification on the physical quality indicators of Oxisol and Ultisol, stalk yield, and recoverable total sugar in sugarcane plants. The experiment was conducted in two areas in São Paulo state (SP), Brazil. The experimental design was based on large paired plots with two treatments: soil scarification in the planting row and over the total area, in both soil types. Soil samples were collected from the 0.00-0.10 m and 0.10-0.20 m layers in both areas. Sand, silt, and clay contents were determined, as well as soil bulk density, macroporosity, microporosity, and soil penetration resistance, six months after planting. Additionally, sugarcane yield and recoverable total sugar content were assessed. Based on the results, a multivariate factor analysis was conducted using principal component analysis (PCA). Physical attributes were similar in both soils, regardless of scarification site. Row scarification can replace its full-area counterpart, since average sugarcane stalk yield and recoverable total sugar content were similar in both soil types, regardless of scarification location.

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References

ALVES, V. et al. Atributos tecnológicos, stand e produtividade da cana-planta correlacionados com aspectos da fertilidade do solo. Revista de Agricultura Neotropical, 1: 75-91, 2014.

BORDONAL, R. O. et al. Sustainability of sugarcane production in Brazil. A review. Agronomy for Sustainable Development, 38: 1-23, 2018.

BRADY, N. C.; WEIL, R. R. Elementos da natureza e propriedades dos solos. 3. ed. Porto Alegre, RS: Bookman, 2013. 685 p.

CARVALHO, L. A. et al. Produtividade e viabilidade econômica da cana-de-açúcar em diferentes sistemas de preparo do solo no centro-oeste do Brasil. Revista de Ciências Agrárias, 34: 199-211, 2011.

CONAB - Companhia Nacional de Abastecimento. Safra Brasileira de Cana-de-Açúcar. Produção de cana-de-açúcar na safra 2023/24 chega a 713,2 milhões de toneladas, a maior da série histórica. Available at: <https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cana>. Access on: Sep. 2, 2024.

CONSECANA - Conselho dos Produtores de Cana-de-Açúcar, Açúcar e Álcool do Estado de São Paulo. Manual de Instruções. 5. ed. Piracicaba, SP: CONSECANA, 2006. 112 p.

CTC - Centro de Tecnologia Canavieira. Plante certezas. Revista Variedades CTC Análise. Regional, MG: Triângulo. 2018. Available at: : <https://ctc.com.br/produtos/wp-content/uploads/2018/09/Revista-Minas-Tri%C3%A2ngulo-1.pdf>. Access on: Sep. 2, 2024.

DRESCHER, M. S. et al. Duração das alterações em propriedades físico-hídricas de latossolo argiloso decorrentes da escarificação mecânica. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 51: 159-168, 2016.

HAIR-JR, J. F. et al. Análise multivariada de dados. 6. ed. Porto Alegre, RS: Bookman, 2009. 688 p.

KLEIN, V. A. et al. Porosidade de aeração de um Latossolo Vermelho e rendimento de trigo em plantio direto escarificado. Ciência Rural, 38: 365-371, 2008.

LANA, R. M. Q. et al. Soil physical attributes and productivity of sugarcane under different cropping systems in the savannah goiano. Australian Journal of Crop Science, 11: 149-155, 2017.

LANDIM, P. M. B. Análise estatística de dados geológicos multivariados. 1. ed. São Paulo, SP: Oficina de textos, 2011. 208 p.

LOZANO, L. A. et al. Soil physical quality and soybean yield as affected by chiseling and subsoiling of a no-till soil. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 40: 1-12, 2016.

MARTÍNI, A. F. et al. Soil physical quality response to management systems in a long-term sugarcane trial. Land Degradation and Development, 35: 1320-1334, 2024.

MOITINHO, M. R. et al. Short-Term Soil CO2 Emission and Soil Attributes Under Contrasting Sugarcane Cultivars. Sugar Tech, 20: 658-668, 2018.

NAGAHAMA, H. J. et al. Comunicação Efeitos da escarificação mecânica nos atributos físicos do solo e agronômicos do capim elefante. Revista Ceres, 63: 741-746, 2016.

OLIVEIRA, P. R. et al. Qualidade estrutural de um latossolo vermelho submetido à compactação. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 37: 604-612, 2013.

OTTO, R. et al. High soil penetration resistance reduces sugarcane root system development. Soil and Tillage Research, 117: 201-210, 2011.

PERECIN, D. et al. Statistical Analysis for Correlated Paired-plot Designs. American Journal of Experimental Agriculture, 9: 1-7, 2015.

PINHEIRO, D. P.; MELO, N. C.; FERNANDES, C. Soil Quality Indicators in an Ultisol Subjected to Chiseling in a Sugarcane Crop Under Mechanized Management in Southeastern Brazil. Sugar Tech, 23: 1064-1074, 2021.

QUAGGIO, J. A. et al. Cana-de-açúcar. In: CANTARELLA, H. et al. (Eds.). Boletim 100: recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. Campinas, SP: IAC, 2022. v. 3, cap. 3, p. 177-186.

RAIJ, B. et al. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2. ed. Campinas, SP: Fundação IAC, 1997. 285 p. (Boletim Técnico, 100).

REICHERT, J. M. et al. Is chiseling or inverting tillage required to improve mechanical and hydraulic properties of sandy clay loam soil under long-term no-tillage? Geoderma, 301: 72-79, 2017.

RIBEIRO, K. D. et al. Propriedades físicas do solo, influenciadas pela distribuição de poros, de seis classes de solos da região de Lavras-MG. Ciência e Agrotecnologia, 31: 1167-1175, 2007.

SILVA, R. P.; FERNANDES, C. Soil uses during the sugarcane fallow period: influence on soil chemical and physical properties and on sugarcane productivity. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 38: 575-584, 2014.

SILVA, S. G. C. et al. Efeito temporal da escarificação sobre a compactação em Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 36: 547-555, 2012.

SOUZA, L. C. et al. Can partial cultivation of only the sugarcane row reduce carbon dioxide emissions in an oxisol and ultisol? Agronomy Journal, 109: 1-9, 2017.

TASSO JÚNIOR, L. C. Caracterização agrotecnológica de cultivares de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) na região centro-norte do Estado de São Paulo. 2007. 167 f. Tese (Doutorado em Agronomia: Área de Concentração em Produção Vegetal) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Jaboticabal, 2007.

TEIXEIRA, P. C. et al. Manual de métodos de análise de solo. 3. ed. rev. e ampl. Brasília, DF: Embrapa, 2017. 574 p.

TORMENA, C. A.; SILVA, A. P.; LIBARDI, P. L. Caracterização do intervalo hídrico ótimo de um latossolo roxo sob plantio direto. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 22: 573-581, 1998.

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Published

21-11-2024

Issue

Section

Scientific Article