Soybean potassium nutrition and yield are enhanced by a short-term poultry litter fertilization history in a corn–cotton–soybean rotation system

Resumo

Ainda é pouco compreendido se a cama de frango (CF) aplicada às culturas anteriores beneficia as culturas de soja subsequentes. O objetivo deste estudo foi determinar se um curto histórico de aplicação de CF e de rotação de culturas mantém ou aumenta a produtividade da soja nos anos seguintes sem uso de fertilizantes. O estudo foi a continuação de um experimento de 5 anos em que cinco tratamentos de adubação foram combinados fatorialmente com quatro tratamentos de rotação de culturas. O histórico de rotação incluiu combinações de milho, algodão e soja. Os cinco tratamentos de fertilidade foram: controle sem fertilizante (UTC), adubação mineral (Std) e aplicação de CF com base na necessidade de P por 5 anos (P5L) e na necessidade de N por 5 anos (N5L) ou 2 anos (N2L), entre 2010 e 2014. Entre 2015 e 2018, a soja foi cultivada anualmente no campo, sem adubação nos tratamentos P5L, N5L, N2L e UTC e com os fertilizantes recomendados no Std. Os resultados mostraram que, em relação ao Std, o tratamento N5L aumentou nos 4 anos seguintes o K foliar da soja em 24,4%, reduziu o Mn foliar em 22,2% e aumentou a produtividade de grãos em 12,4%. Os tratamentos P5L e N2L também melhoraram a produtividade e a nutrição foliar, porém em menor magnitude. Esses efeitos positivos persistiram por 4 a 7 anos. O histórico de rotação de culturas afetou apenas levemente a produtividade da soja. Em conjunto, os resultados mostram que um histórico de 2 a 5 anos de aplicação de CF nas culturas anteriores da rotação aumenta a produtividade da soja além do possível com as práticas convencionais, por 4 a 7 anos após a última aplicação, ao melhorar a nutrição potássica e reduzir a concentração de Mn nos tecidos.

Abstract

Whether poultry litter (PL) applied to preceding crops benefits subsequent soybean crops is poorly understood. The objective of this study was to determine whether a short history of PL and crop rotation maintains or enhances soybean yield in subsequent years without fertilizers. The study was a continuation of a 5-year study in which five fertilization treatments were imposed on four crop rotation treatments in a factorial combination. The crop rotation history included combinations of corn, cotton, and soybean. The five fertility treatments included a no fertilizer control (UTC), a synthetic fertilizer treatment (Std); PL application based on P need for 5 years (P5L) and N need for 5 years (N5L) or 2 years (N2L) in 2010–2014. In 2015–2018, soybean was grown in the field yearly with no fertilization for P5L, N5L, N2L, and the UTC and with recommended fertilizers for the Std. The results showed, relative to the Std, the N5L treatment in the subsequent 4 years increased soybean leaf K by 24.4%, reduced leaf Mn by 22.2%, and increased seed yield by 12.4%. The P5L and N2L treatments also enhanced yield and leaf nutrition but by a smaller magnitude. These enhancement effects lasted 4–7 years. Crop rotation history only mildly affected soybean yield. The results overall show that a 2- to 5-year PL application history to fertilize previous rotational crops enhances soybean yield beyond that possible with conventional practices for 4–7 years after the last application by enhancing K nutrition and reducing tissue Mn concentration.