Effects of cover crop species on soil quality and maize yield

Resumo

Os impactos da agriculta no ambiente têm despertado grande interesse nos últimos anos. Práticas de manejo, como o sistema plantio direto (SPD), podem atenuar esses impactos por meio do incremento da atividade biológica do solo, resultando em maior produtividade e resiliência. O objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho agronômico do milho semeado no verão e os índices de qualidade do solo manejado em SPD, com diferentes espécies em modo de rotação de culturas. O experimento foi conduzido em Latossolo Vermelho Distroférrico típico, em Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil, sob SPD ao longo das safras de outono-inverno de 2021 até o verão de 2022/2023, totalizando duas safras de verão e duas de outono-inverno. O delineamento foi em blocos casualizado, com cinco tratamentos durante a segunda safra: consórcio de C. Ochroleuca + Milheto + Trigo Mourisco + Braquiária, Níger, C. spectabilis, Ervilhaca e Nabo Forrageiro, com quatro repetições. Na colheita do milho, foram avaliados a altura de plantas, altura de inserção da espiga, diâmetro do colmo, diâmetro e comprimento da espiga, número de grãos por espiga, massa de mil grãos e rendimento de grãos. Os tratamentos não influenciaram os componentes de produção do milho. Entretanto, a atividade das enzimas arilsulfatase e β-glicosidase foi afetada pelo modelo de rotação de culturas, evidenciando que o manejo adotado contribuiu para a melhoria da qualidade biológica do solo. Conclui-se que o SPD, fundamentado na rotação de culturas, favorece a qualidade biológica do solo e promove a sustentabilidade da produção do milho ao longo do tempo.

Abstract

The environmental impacts of agriculture have attracted considerable attention in recent years. Management practices such as the no-tillage system (NTS) can mitigate these impacts by enhancing soil biological activity, resulting in greater yield and resilience. This study evaluated the agronomic performance of summer-sown maize and soil quality indices under NTS with different cover crops in a crop rotation system. The experiment was conducted on a Latossolo Vermelho Distroférrico tipico in Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil, under NTS during the 2021 fall–winter through the 2022/2023 summer seasons, totaling two summer and two fall–winter crop cycles. The experimental design was a randomized block with five treatments conducted during the second season: an intercropping system composed of Crotalaria ochroleuca + pearl millet (Pennisetum glaucum L.) + buckwheat (Fagopyrum esculentum Moench) + signal grass (Urochloa brizantha), and the sole cropping of niger (Guizotia abyssinica), Crotalaria spectabilis, common vetch (Vicia sativa L.), and forage radish (Raphanus sativus L.), with four replications. Plant height, first cob insertion height, stem diameter, cob diameter and length, number of grains per cob, 1000-grain weight, and grain yield were evaluated at maize harvest. The treatments did not influence maize yield components. However, the activities of the arylsulfatase and β-glucosidase enzymes were affected by the crop rotation model, indicating that the adopted management contributed to improving soil biological quality. It is concluded that, based on crop rotation, NTS enhances soil biological quality and promotes the long-term sustainability of maize production.