Sugarcane root length density and distribution from root intersection counting on a trench-profile

Root length density (RLD) is a critical feature in determining crops potential to uptake water and nutrients, but it is difficult to be measured. No standard method is currently available for assessing RLD in the soil. In this study, an in situ method used for other crops for studying root length density and distribution was tested for sugarcane (Saccharum spp.). This method involved root intersection counting (RIC) on a Rhodic Eutrudox profile using grids with 0.05 x 0.05 m and modeling RLD from RIC. The results were compared to a conventional soil core-sampled method (COR) (volume 0.00043 m³). At four dates of the cropping season in three tillage treatments (plowing soil, minimum tillage and direct planting), with eight soil depths divided in 0.1 m soil layer (between 0-0.6 and 1.6-1.8 m) and three horizontal distances from the row (0-0.23, 0.23-0.46 and 0.46-0.69 m), COR and RIC methods presented similar RLD results. A positive relationship between COR and RIC was found (R² = 0.76). The RLD profiles considering the average of the three row distances per depth obtained using COR and RIC (mean of four dates and 12 replications) were close and did not differ at each depth of 0.1 m within a total depth of 0.6 m. Total RLD between 0 and 0.6 m was 7.300 and 7.100 m m-2 for COR and RIC respectively. For time consumption, the RIC method was tenfold less time-consuming than COR and RIC can be carried out in the field with no need to remove soil samples. The RLD distribution in depth and row distance (2-D variability) by RIC can be assessed in relation to the soil properties in the same soil profiles. The RIC method was suitable for studying these 2-D (depth and row distance in the soil profile) relationships between soil, tillage and root distribution in the field.A densidade de comprimento de raízes (DCR) é uma característica importante para determinar o potencial de absorção de água e nutrientes das plantas, mas é difícil de ser medida. Nenhum método padrão está atualmente disponível para avaliar a DCR no solo. Neste estudo, um método in situ usado em outras culturas para estudo da densidade de comprimento e distribuições das raízes foi testado para a cana-de-açúcar (Saccharum spp.). O método envolveu contagem de intersecções de raízes (CIR) no perfil de um Latossolo Vermelho eutroférrico, usando grade com quadrículas de 0.05 x 0.05 m, modelizando a DCR a partir da CIR. Os resultados foram comparados com o método do trado cilíndrico (TRA) (volume de 0.00043 m-3). Em quatro épocas durante o ciclo em três manejos do solo (plantio convencional, cultivo mínimo e plantio direto), em oito profundidades divididas a cada 0.1 m (entre 0 - 0.6 e 1.6 - 1.8 m) e três distâncias horizontais em relação à linha de plantio (0 - 0.23, 0.23 - 0.46 e 0.46 - 0.69 m), os métodos TRA e CIR apresentaram resultados de DCR similares. Encontrou-se positiva entre TRA e CIR (R² = 0,76). As DCRs nos perfis, considerando as médias das três distâncias da linha por profundidade, obtida utilizando-se de TRA e CIR (média de quatro datas e 12 repetições), foram próximas e não diferiram a cada 0.1 m de profundidade até 0.6 m de profundidade. A DCR total entre 0 e 0.6 m foi de 7.300 e 7.100 m m-2 para TRA e CIR, respectivamente. Para o tempo de realização, o método CIR foi 10 vezes mais rápido do que TRA e o método CIR pode ser realizado no campo, sem necessidade de remover amostras de solo. A distribuição da DCR em profundidade e distância da linha (variabilidade 2D) pelo método CIR pode ser avaliada em relação às propriedades do solo nos mesmos perfis do solo. O método CIR foi apropriado para estudos dessas relações 2D (profundidade e distância da linha no perfil do solo) entre solo, manejo e distribuição de raízes no campo

Effects of traffic control on the soil physical quality and the cultivation of sugarcane

The cultivation of sugarcane with intensive use of machinery, especially for harvest, induces soil compaction, affecting the crop development. The control of agricultural traffic is an alternative of management in the sector, with a view to preserve the soil physical quality, resulting in increased sugarcane root growth, productivity and technological quality. The objective of this study was to evaluate the physical quality of an Oxisol with and without control traffic and the resulting effects on sugarcane root development, productivity and technological quality. The following managements were tested: no traffic control (NTC), traffic control consisting of an adjustment of the track width of the tractor and sugarcane trailer (TC1) and traffic control consisting of an adjustment of the track width of the tractor and trailer and use of an autopilot (TC2). Soil samples were collected (layers 0.00-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m) in the plant rows, inter-row center and seedbed region, 0.30 m away from the plant row. The productivity was measured with a specific weighing scale. The technological variables of sugarcane were measured in each plot. Soil cores were collected to analyze the root system. In TC2, the soil bulk density and compaction degree were lowest and total porosity and macroporosity highest in the plant row. Soil penetration resistance in the plant row, was less than 2 MPa in TC1 and TC2. Soil aggregation and total organic carbon did not differ between the management systems. The root surface and volume were increased in TC1 and TC2, with higher productivity and sugar yield than under NTC. The sugarcane variables did not differ between the managements. The soil physical quality in the plant row was preserved under management TC1 and TC2, with an improved root development and increases of 18.72 and 20.29 % in productivity and sugar yield, respectively.O cultivo do canavial com uso intenso de máquinas, principalmente na colheita, resulta na compactação do solo, o que influencia no desenvolvimento da cultura. O manejo com controle de tráfego agrícola representa uma alternativa ao setor, podendo preservar a qualidade física do solo, resultando em maior crescimento radicular, produtividade e qualidade da cana. Objetivou-se com este trabalho avaliar a qualidade física de um Latossolo Vermelho com e sem controle de tráfego agrícola e seu efeito no desenvolvimento radicular, na produtividade e na qualidade tecnológica da cana-de-açúcar. Os manejos avaliados foram: testemunha sem controle de tráfego (NTC), controle de tráfego com ajuste da bitola do trator e do transbordo de cana colhida (TC1) e controle de tráfego com ajuste da bitola e uso de piloto automático (TC2). Amostras de solo foram coletadas nas camadas 0,00-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m nas linhas de plantio e do rodado (entrelinha) e na região do canteiro, distante 0,30 m da linha de plantio. A produtividade foi medida com balança específica para transbordo. As variáveis tecnológicas da cana foram medidas em cada parcela. Os monólitos de solo foram coletados para análise do sistema radicular. O TC2 apresentou menor densidade e grau de compactação e maior porosidade total e macroporosidade na linha de plantio. A resistência do solo à penetração, na linha de plantio, foi inferior a 2 MPa no TC1 e no TC2. Os sistemas de manejo não diferiram quanto à agregação do solo e ao carbono orgânico total. Os manejos TC1 e TC2 apresentaram maior superfície e volume radicular, com maior produtividade e rendimento de açúcar em relação ao manejo NTC. As variáveis tecnológicas da cana não diferiram entre os manejos. Os manejos TC1 e TC2 preservaram a qualidade física do solo na região da soqueira, aumentando o desenvolvimento radicular, com incremento de 18,72 e 20,29 % na produtividade de cana e no rendimento de açúcar, respectivamente.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Espírito Santo State Institute of ResearchUniversity of Campinas FEAGRIUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita FilhoUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho FCAVFederal University of PiauíUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita FilhoUniversidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho FCAVFAPESP: 08/09232-