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Due to the lack of reliable yield monitor for sugarcane, production factors which impact and limit stalk yield within fields are not well-known. Thus, this study aims to evaluate whether canopy sensor technology is able to identify sugarcane biomass variability and whether obtaining other agronomic variable data can assist on biomass quantification. For that, forty targeted plots were allocated within two sugarcane-producing fields and data consisted on manual biometric evaluation, aboveground biomass measurement and canopy reflectance. As an ongoing experiment, only two evaluations were addressed (~0.3 and 0.5 m stalk height). On the earliest stage, canopy sensor readings were correlated to sugarcane biomass and their sensitivity to biomass variability was high. Further, data collected on the first evaluation was efficient in predicting biomass amount after 30 days. On the second, canopy sensor readings effectiveness to predict biomass was reduced. These findings suggest that crop canopy reflectance sensing is a useful approach to investigate sugarcane biomass spatial-variability within fields on early stages.

Nitrogen (N) fertilization is challenging for sugarcane, and machine-based canopy sensors appear as an alternative to allow variable-rate N fertilization. Top or sidedressing N is applied in each crop row and crop spatial variability behavior must be understood to allow proper sensor placement and applicator configurations in order to optimize N fertilization. Thus, the goal of this study was to investigate sugarcane crop variability and N prescription error when working with various sensor placements and boom sections. The approaches involved post-processing N prescription maps and real-time application, varying the number of sensors used and calculating the N rate for the applicator boom sections. Sugarcane fields show high crop variability due to their semi-perennial cropping system, which causes unpredictability of sensor readings from adjacent rows, ideally suggesting one sensor for each row in order to obtain more detailed plant-vigor information. Moreover, the machine must be able to apply fertilizer for each individual row to allow the most reliable application of N rate, ensuring optimization of crop response to variable-rate N application.

Published in Agron. J. 106:273–280 (2014) doi:10.2134/agronj2012.0504 Copyright © 2014 by the American Society of Agronomy, 5585 Guilford Road, Madison, WI 53711. All rights reserved. No part of this periodical may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording, or any information storage and retrieval system, without permission in writing from the publisher. ABSTRACT Methods for estimating the N response of sugarcane (Saccharum spp.) while considering a variable rate of N application are required to allow for improved nitrogen use e ciency (NUE) and higher yields. e objectives of this work were to compare the performance of three vegetation indices obtained from canopy sensor data to assess N in sugarcane elds at various crop stalk height as well as to determine the ability of these in-season sensor readings to predict the response of yield to N. Seven experiments were conducted in Brazil under di erent site conditions from 2009 to 2011. e treatments comprised ve N application rates ranging from 0 to 200 kg N ha–1. A CropCircle canopy sensor (model ACS-210, Holland Scienti c Inc., Lincoln, NE) was used to determine the amber normalized di erence vegetation index (aNDVI), chlorophyll index (CI), and inverse of the simple ratio (ISR) at di erent crop stalk heights. e N application increased the yield in only three elds (p < 0.1). e best results using the canopy sensor readings, chlorophyll and leaf N content were found when the average crop stalk height was between 0.4 and 0.7 m. A weak relationship was observed between the vegetation indices and N from tissue analyses. e best results were obtained with the ISR due to its high r2, low root mean square error (RMSE), and consequently higher SEq with respect to sugarcane yield. e canopy re ectance sensor is a useful tool for identifying the variability within elds and to determine the variable rate of in-season N fertilizer application in sugarcane elds.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de um sensor óptico ativo terrestre como auxiliar na recomendação da aplicação de nitrogênio em taxa variável, na cultura da cana-de-açúcar. Foram instalados experimentos em delineamento de blocos ao acaso, com uso de diferentes doses de N (0, 50, 100, 150 e 200 kg ha-1). A resposta da cana-de-açúcar ao N foi avaliada por diferentes métodos - sensor óptico, clorofilômetro e teor foliar de N -, quando a altura média dos colmos atingiu 0,2, 0,4 e 0,6 m. Observou-se baixa correlação entre o teor foliar de N e a quantidade de clorofila nas folhas mensuradas por clorofilômetro. Portanto, essas características foram insuficientes para avaliar a eficiência do sensor óptico, uma vez que os valores mensurados se elevaram conforme o aumento da dose de N. A estratégia de recomendação com base na resposta da cultura, estimada pelo sensor óptico em faixa de cana-de-açúcar que recebeu a dose adequada de N, mostrou-se mais condizente com a produtividade obtida. O sensor óptico é ferramenta útil para auxiliar na recomendação de N para a cultura da cana-de-açúcar, ao se considerar a variabilidade espacial da sua demanda.

O objetivo deste trabalho foi estudar a eficácia agronômica de herbicidas utilizados em áreas no sistema da colheita da cana crua, visando o controle de Ipomoea quamoclit e Bidens pilosa em lavoura comercial de cana-soca, com solo de textura argilosa, no município de Araras-SP. Os herbicidas (em g ha-1) utilizados foram trifloxysulfuron-sodium + ametryn (27,77 + 1.097 e 37 + 1.463), mesotrione (120 e 192), mesotrione + ametryn (120 + 1.500), mesotrione + trifloxysulfuron-sodium + ametryn [120 + (27,77 + 1.097)], trifloxysulfuron-sodium + ametryn + diuron + hexazinone [(27,77 + 1.097) + (702 + 198)] e metribuzin (1.920). Os herbicidas foram aplicados em pré-emergência das plantas daninhas sobre a palha de cana-de-açúcar; em pré-emergência das plantas daninhas sobre o solo e, em seguida, coberto com palha; e em pós-emergência das plantas daninhas, em jato dirigido nas entrelinhas da cana-de-açúcar. Eles sempre foram aplicados em pós-emergência da cultura, a qual apresentava aproximadamente 30 cm de altura. Os resultados permitiram concluir que a aplicação dos herbicidas sobre a palha de cana-de-açúcar e em pré-emergência das plantas daninhas alterou a eficácia do mesotrione a 120 g, do trifloxysulfuron-sodium + ametryn (27,77 + 1.097) e das misturas de mesotrine + ametryn e mesotrione + (trifloxysulfuron-sodium + ametryn). Os herbicidas metribuzin e (trifloxysulfuron-sodium + ametryn) + (diuron + hexazinone) foram eficazes no controle das espécies daninhas, independentemente da forma de aplicação. A espécie B. pilosa foi a mais suscetível aos herbicidas e ao sistema de colheita cana-crua, ou seja, a palha sobre o solo inibiu o seu estabelecimento. Os herbicidas aplicados em jato dirigido na entrelinha da cana-de-açúcar, em pós-emergência, foram seletivos para a cultura.

Objetivou-se, com este trabalho, estudar a eficácia de herbicidas pré-emergentes após períodos de seca, em dois tipos de solo. Foram realizados dois ensaios simultâneos em casa de vegetação: no primeiro foram aplicados os herbicidas (trifloxysulfuron-sodium + ametryn - 351 + 99 g ha-1) + (diuron + hexazinone - 1.097 + 27,77 g ha-1), trifloxysulfuron-sodium + ametryn - 1.463 + 37 g ha-1, diuron + hexazinone - 1.170 + 330 g ha-1, imazapyr - 200 g ha-1 e imazapic - 122,5 g ha-1, em vasos com amostras de Latossolo Vermelho distroférrico (textura argilosa); e, no segundo, as doses foram ajustadas em função dos teores de matéria orgânica e argila do solo e aplicadas em vasos com amostras de Latossolo Vermelho distrófico (textura média). Em cada ensaio, foram utilizados Cucumis sativus e Sorghum bicolor como espécies bioindicadoras e seis períodos de seca após as aplicações dos herbicidas (0, 10, 20, 40, 60 e 90 dias), com quatro repetições. Os sintomas de intoxicação foram observados aos 7, 14 e 21 dias após semeadura dos bioindicadores. Os herbicidas apresentaram maior estabilidade, ou seja, maior efeito tóxico sobre os bioindicadores ao longo do tempo, no solo com maior teor de argila e matéria orgânica; o isoxaflutole e as misturas (trifloxysulfuron-sodium + ametryn) + (diuron + hexazinone) e diuron + hexazinone demonstraram maior efeito residual em ambos os solos, afetando o desenvolvimento dos bioindicadores em 100%.

O objetivo deste trabalho foi identificar as diferenças entre o banco de sementes de área cultivada com cana-de-açúcar colhida mecanicamente e o de área colhida após a queima do canavial, utilizando-se técnicas de agricultura de precisão. As amostragens de solo para determinação do banco de sementes foram realizadas utilizando-se grade amostral regular de 2 ha. Os mapas de infestação foram obtidos pela técnica de interpolação por "krigagem". Observou-se que o talhão de cana crua possui menor potencial de infestação de plantas daninhas em relação ao talhão de cana queimada, principalmente monocotiledôneas; entretanto, algumas dicotiledôneas podem ser selecionadas, como as do gênero Ipomoea. Conclui-se que a agricultura de precisão pode ser uma ferramenta útil para determinar mapas de infestação de plantas daninhas e que a palha de cana-de-açúcar em sistemas de cana crua pode ser utilizada como fator de supressão de várias espécies.

Este trabalho foi realizado com o objetivo de estudar o efeito de diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar, colhida sem queima prévia do canavial, sobre a eficácia de alguns herbicidas recomendados para esta cultura. O experimento foi conduzido em campo no Centro de Ciências Agrárias/UFSCar, em Araras, SP. Os tratamentos consistiram dos herbicidas trifloxysulfuron-sodium + ametryn (1.463 + 37 g i.a ha-1), imazapic (84 g i.a ha-1), imazapyr (200 g i.a ha-1), ¹diuron + hexazinone (1.170 + 330 g i.a ha-1) e ²diuron + hexazinone (1.330 + 160 g i.a ha-1) aplicados em pré-emergência de Euphorbia heterophylla e sobre cinco quantidades de palha de cana-de-açúcar (0, 5, 10, 15 e 20 t ha-1). A eficácia de controle das plantas daninhas foi avaliada aos 7, 14, 21 e 28 dias após a aplicação dos tratamentos (DAT). A palha (15 e 20 t ha-1) reduziu a população de E. heterophylla. À medida que se aumentou a quantidade de palha, houve redução na eficácia dos herbicidas; com 15 t ha-1 de palha, o controle foi considerado satisfatório (90%) apenas para os tratamentos ¹diuron + hexazinone e trifloxysulfuron-sodium + ametryn. Com 20 t ha-1, nenhum herbicida foi eficaz; entretanto, a palha foi eficiente na supressão dessa espécie, verificando-se que o número de plantas emergidas foi menor mesmo na testemunha.

The objective of this work was to evaluate whether a canopy sensor is capable of estimating sugarcane response to N, as well as to propose strategies for handling the data generated by this device during the decision-making process for crop N fertilization. Four N rate-response experiments were carried out, with N rates varying from 0 to 240 kg ha-1. Two evaluations with the canopy sensor were performed when the plants reached average stalk height of 0.3 and 0.5 m. Only two experiments showed stalk yield response to N rates. The canopy sensor was able to identify the crop response to different N rates and the relationship of the nutrient with sugarcane yield. The response index values obtained from the canopy sensor readings were useful in assessing sugarcane response to the applied N rate. Canopy reflectance sensors can help to identify areas responsive to N fertilization and, therefore, improve sugarcane fertilizer management. Resumo:O objetivo deste trabalho foi avaliar se um sensor de dossel é capaz de estimar a resposta da cana-de-açúcar ao N, bem como propor estratégias para tratar os dados gerados pelo equipamento durante o processo de tomada de decisão para a adubação nitrogenada da cultura. Foram conduzidos quatro experimentos de dose-resposta ao N, com doses de N que variaram de 0 a 240 kg ha-1. Duas avaliações foram realizadas com o sensor de dossel quando as plantas alcançaram altura média de colmos de 0,3 e 0,5 m. Apenas dois experimentos mostraram resposta ao N aplicado em termos de produtividade de colmos. O sensor foi capaz de identificar a resposta da cultura a diferentes doses de N e a relação do nutriente com a produtividade da cana. Os índices de resposta obtidos pelas leituras do sensor foram úteis em avaliar a resposta da cana-de-açúcar ao N aplicado. Sensores de dossel podem auxiliar na identificação de áreas responsivas à aplicação de N e, consequentemente, melhorar o manejo da fertilização nitrogenada da cana-de-açúcar.

Published in Agron. J. 107:1513–1523 (2015) doi:10.2134/agronj14.0494 Copyright © 2015 by the American Society of Agronomy, 5585 Guilford Road, Madison, WI 53711. All rights reserved. No part of this periodical may be reproduced or transmitted in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, recording, or any information storage and retrieval system, without permission in writing from the publisher. aBstract Nitrogen fertilization is challenging for sugarcane (Saccharum spp.) producers due to its complex interaction with the crop and soil. Th us, the main goal of this study was to develop a feasible approach to guide variable-rate N application in sugarcane based on canopy sensor readings. Th is study was conducted for 5 yr. Several plot and strip N-rate experiments were conducted under a wide range of crop conditions in Brazil and evaluated with the Crop Circle active canopy sensor (Holland Scientifi c Inc.). Because of variability in crop density and growth development within sugarcane fi elds, the use of an N-rich reference area to estimate the crop response to N application was compromised. Biomass was the main crop parameter infl uencing canopy sensor readings, allowing yield estimation because biomass typically results in stalk yield. Th us, canopy sensor readings can effi ciently predict relative sugarcane yield when working with data that are normalized to the mean for the fi eld. Hence, an algorithm that takes into account this relationship was established. Th e concept of this algorithm is to apply higher N fertilization rates where the sugarcane yield potential is higher. Such an approach was determined to be useful to guide N application in sugarcane fi elds. Nevertheless, fi eld validation is needed to confi rm this N management strategy. Besides, more information about sugarcane biomass variability within fi elds may be required to increase algorithm effi ciency.

O crescimento e a distribuição do sistema radicular afetam as respostas das plantas à ocorrência de deficiência hídrica. Este trabalho teve como objetivo avaliar em mudas de laranjeira 'Valência' enxertada sobre limoeiro 'Cravo' ou Poncirus trifoliata ('Trifoliata') o crescimento de raízes, as trocas gasosas (CO2 e H2O), o potencial da água na folha e a distribuição de carboidratos nos diversos órgãos, em plantas submetidas à deficiência hídrica. As mudas foram transplantadas para 32 rizotrons, que permitiam a visualização das raízes, sendo 16 para cada porta-enxerto e submetidas ou não à irrigação. A deficiência hídrica às plantas foi aplicada pela interrupção do fornecimento de água às plantas. A condutância estomática decaiu após o quarto dia sem irrigação, causando redução da fotossíntese, da transpiração e da eficiência de carboxilação. O teor de carboidrato total (sacarose + açúcares redutores + amido) em plantas sem estresse foi maior em 'Trifoliata', e entre os tratamentos com deficiência hídrica foi sempre inferior. As massas secas das plantas sem deficiência hídrica foram maiores, em ambos os porta-enxertos. Entre os tratamentos irrigados e não irrigados, o comprimento das raízes dentro de um mesmo tipo de porta-enxerto foram semelhantes. Porém, o comprimento das raízes de laranjeira 'Valência' sobre 'Cravo' foi significativamente maior. Mesmo sob deficiência hídrica e grande queda da produção fotossintética, as raízes permaneceram crescendo, possivelmente às expensas de substrato mobilizado de outros órgãos. The growth and distribution of the root system affect the response of the plants to water deficit. This work aim at the to evaluation of 'Valencia' orange budded on 'Rangpur¢ lime and Poncirus trifoliata ('Trifoliata') as to root growth, gas exchange (CO2 and H2O), leaf water potential and distribution of carbohydrates in several organs, in plants submitted to water deficit. Plants were transplanted to 32 rizotrons, which allowed root visualization of the roots. Sixteen plants in each rootstock were submitted to irrigation and the other 16 remained without irrigation. Water deficit was induced withholding the water supply. Stomatal conductance declined after the fourth day without irrigation, causing a reduction of the photosynthesis, the transpiration and the carboxilation efficiency. The total carbohydrate content (sucrose + reducing sugars + starch) in plants without water stress was greater in 'Trifoliata', and among the water deficit treatments it was always less. The dry phytomass of the plants without water deficit was greater in both rootstocks. Among the irrigated and non irrigated treatments, the length of the roots same of rootstocks was similar. However, the root lengths of plants on 'Rangpur' lime were significantly greater than that on 'Trifoliata'. Even under water deficit and great decrease of the photosynthetic production, the roots maintained growth, possibly at the expenses of mobilized substrates of other plant parts.