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Artigo

Nutrient deficiency limits population development, yield formation, and nutrient uptake of direct sown winter oilseed rape

Resumo

O método de estabelecimento de semeadura direta tem grande importância para melhorar a produção de colza de inverno (Brassica napus L.) e garantir a segurança do óleo comestível na China. No entanto, as respostas dos nutrientes sobre o desempenho da semeadura direta de colza de inverno (SDC) e a dinâmica de desenvolvimento da população ainda não são bem compreendidas. Portanto, foram realizados cinco experimentos em fazendas nas regiões do rio Yangtze (RYR) para determinar os efeitos das deficiências de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) sobre a densidade populacional, a produção de matéria seca, a absorção de nutrientes, a produção de sementes e os componentes de produção das plantas de SDC. Quatro tratamentos de fertilização incluíram o tratamento de aplicação equilibrada de NPK (NPK, 180 kg de N, 39,3 kg de P, 100 kg de K e 1,8 kg de bórax ha-1) e três tratamentos de deficiência de nutrientes com base no tratamento de NPK, ou seja, -N, -P e -K. Os resultados indicaram que a densidade populacional de SDC diminuiu gradualmente ao longo da estação de crescimento, especialmente nos estágios de invernada e desenvolvimento de vagens. A deficiência de nutrientes diminuiu a concentração de nutrientes nas plantas da SDC, limitou a produção de matéria seca e a absorção de nutrientes e, portanto, exacerbou a redução da densidade durante o crescimento das plantas. O baixo crescimento individual e a densidade populacional reduzida, juntos, reduziram a produção de sementes no tratamento com deficiência de nutrientes. Em média, em todos os experimentos, a produção de sementes foi reduzida em 61% pela deficiência de N, 38,3% pela deficiência de P e 14,4% pela deficiência de K. Os efeitos negativos da deficiência de nutrientes no desempenho da SDC seguiram a ordem -N> -P> -K, e os efeitos foram variados entre as diferentes deficiências de nutrientes. Embora a deficiência de N tenha melhorado o surgimento da SDC, ela limitou seriamente a produção de matéria seca e a absorção de nutrientes, o que, por sua vez, levou à morte substancial das plantas e, portanto, resultou em uma densidade de colheita muito baixa. A deficiência de P reduziu significativamente a densidade inicial, limitou o crescimento das plantas e exacerbou a redução da densidade. A deficiência de K reduziu principalmente o crescimento individual e a produção, mas não afetou a dinâmica da densidade. Nossos resultados destacaram a importância da aplicação equilibrada de NPK na produção de SDC, sugerindo que a estratégia de gerenciamento desses nutrientes deve ser considerada de forma abrangente com o objetivo de criar uma estrutura populacional adequada com densidade de plantas e crescimento individual equilibrados.



Abstract

Direct-sowing establishment method has great significance in improving winter oilseed rape (Brassica napus L.) production and guaranteeing edible oil security in China. However, nutrient responses on direct sown winter oilseed rape (DOR) performance and population development dynamic are still not well understood. Therefore, five on-farm experiments were conducted in the reaches of the Yangtze River (RYR) to determine the effects of nitrogen (N), phosphorus (P), and potassium (K) deficiencies on population density, dry matter production, nutrient uptake, seed yield, and yield components of DOR plants. Four fertilization treatments included the balanced NPK application treatment (NPK, 180 kg N, 39.3 kg P, 100 kg K, and 1.8 kg borax ha−1) and three nutrient deficiency treatments based on the NPK treatment, i.e., –N, –P, and –K. The results indicated that DOR population density declined gradually throughout the growing season, especially at over-wintering and pod-development stages. Nutrient deficiency decreased nutrient concentration in DOR plants, limited dry matter production and nutrient uptake, and thereby exacerbated density reduction during plants growth. The poor individual growth and reduced population density together decreased seed yield in the nutrient deficiency treatment. Averaged across all the experiments, seed yield reduced 61% by N deficiency, 38.3% by P deficiency, and 14.4% by K deficiency. The negative effects of nutrient deficiency on DOR performances followed the order of –N>–P>–K, and the effects were various among different nutrient deficiencies. Although N deficiency improved DOR emergence, but it seriously limited dry matter production and nutrient uptake, which in turn led to substantial plants death and therefore resulted in a very low harvested density. The P deficiency significantly reduced initial density, limited plants growth, and exacerbated density reduction. The K deficiency mainly decreased individual growth and yield, but did not affect density dynamic. Our results highlighted the importance of balanced NPK application in DOR production, suggesting that management strategy of these nutrients should be comprehensively considered with an aim to build an appropriate population structure with balanced plant density and individual growth.


Y. Wang
T. Liu
X. K. Li
T. Ren
R. H. Cong
J. W. Lu

2015 - Journal of Integrative Agriculture

Palavras-chave:

colza (Brassica napus L.), semeadura direta, deficiência de nutrientes, densidade populacional, rendimento de sementes, componentes de rendimento, absorção de nutrientes

Termos de indexação:

Fertilização mineral, deficiência de nutrientes, estratégia de gerenciamento, dinâmica de desenvolvimento

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