Does intercropping maize with forage sorghum effect biomass yield, silage bromatological quality and economic viability?

Rafael Padilha de Rezende, Henrique de Oliveira Golin, Victor Luan da Silva de Abreu, Gustavo de Faria Theodoro, Gumercindo Loriano Franco, Ricardo Carneiro Brumatti, Patrick Bezerra Fernandes, Anderson Luiz de Lucca Bento, Raizza Fátima Abadia Tulux Rocha

Abstract


Maize and forage sorghum crops have a relevant economic importance in Midwest Brazil and there is a need for more information for their intercropping as a strategy for the farmers to reduce inputs. The objective of this work is evaluate if forage sorghum and maize intercropping effects agronomic traits, the bromatological characteristics of silage from the consortium at different times of silo openings, and the economic viability of all crop systems. This experiment was carried on in the field with seven treatments, consisting of monoculture and intercropping of corn and sorghum hybrids. Monoculture of sorghum Agri 001 and maize Agri 320, as well as in maize Agri 320, Agri 340 and Agri 104 intercropped with sorghum Agri 001 had the highest biomass yield. Intercropped maize did not have lodging, reduction in height, nor decrease in the first ear height in relation to the intercropped plants. Maize hybrids intercropped with sorghum led to a better fermentation pattern of silages, reducing ammonia concentrations. However, due the higher contents of NDF and the lower TDN contents of sorghum, nutritional values of intercropped silages were generally smaller than when they were composed only with maize. It was observed that the monoculture of sorghum Agri 001 for silage showed a higher profit compared to the other treatments.


Keywords


Sorghum bicolor; Zea mays; Sustainability.

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References


Armstrong, K. L., Albrecht, K. A., Lauer, J.G., Riday, H. (2007). Intercropping corn with lablab bean, velvet bean, and scarlet runner bean for forage. Crop Science, 48(1), 371-379. Retrieved from https://dl.sciencesocieties.org/publications/cs/abstracts/48/1/371

Artuzo, F. D., Foguesatto, C. R., Souza, Â. R. L. D., & Silva, L. X. D. (2018). Gestão de custos na produção de milho e soja. Revista Brasileira de Gestão de Negócios, 20(2), 273-294. doi:10.7819/rbgn.v20i2.3192.

Assaf Neto, A. (2006). Matemática financeira e suas aplicações. São Paulo: Atlas.

Barbosa, R. A., Medeiro-Neto, C. D., Zimmer, A. H., Macedo, M. C. M., Fernandes, P. B., & Sbrissia, A. F. (2018). Alternativas para o estabelecimento de consórcios de gramíneas tropicais. Embrapa Gado de Corte-Comunicado Técnico, 147, 1-19.

Bogdan, A. V. (1977). Tropical pasture and fodder plants. London: Longman.

Brooker, R. W., Bennett, A. E., Cong, W. F., Daniell, T. J., George, T. S., Hallett, P. D., Hawes, C., Iannetta, P. P. M., Jones, H. G., Karley, A. J., LI, L., Mckenzie, B. M., Pakeman, R. J., Paterson, E., Schöob, C., Shen, J., Squire, G., Watson, C. A., Zhang, C., Zhang, F., Zhang, J., & White, P. J. (2014). Improving intercropping: a synthesis of research in agronomy, plant physiology and ecology. New Phytologist, 206, 1-11. Retrieved from https://www.zora.uzh.ch/id/eprint/104491/1/ZORA104491.pdf

Cagna, C.P., & Calábria, Z.K.P., Guedes Filho, O., Pacheco, L.P., Silva, T.J.A. (2019). Structural properties of soil in maize and forage grass intercropping under no-tillage in the brazilian cerrado. Engenharia Agrícola, 39(4), 512-517. doi: 10.1590/1809-4430-eng.agric.v39n4p512-517/2019

Cardinale, B. J. (2011). Biodiversity improves water quality through niche partitioning. Nature, 472(7), 86-89. doi: 10.1038/nature09904.

Cruvinel, W S., Costa, K. A. P., Teixeira, D. A. A., Silva, J. T., Epifanio, P. S., Costa, P. H. C. P., & Fernandes, P. B. (2017). Fermentation profile and nutritional value of sunflower silage with Urochloa brizantha cultivars in the off-season. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, 18(2), 249-259. doi: 10.1590/S1519-99402017000200004

Cruz, P., Duru, M., Therond, O., Theau, J. P., Ducourtieux, C., Jouany, C., & Ansquer P. (2002). Une nouvelle approche pour caractériser les prairies naturelles et leur valeur d'usage. Fourrages, 172, 335-354. Retrieved from https://prodinra.inra.fr/ft?id=7D202FAE-2A31-4441-8B5E-4A96EC201B45

Cysneiros, C., Franco, G., Ulhoa, C., Diogo, J.M., & Ramos, A.K. (2006). Efeito de enzimas fibrolíticas sobre a composição química da silagem de milho. Ciência Animal Brasileira, 7(4), 339-348. doi: 10.5216/cab.v7i4.854

Deinum, B., Sulastri, R. D., Zeinab, M. H., & Maassen, A. (1996). Effects of light intensity on growth, anatomy and forage quality of two tropical grasses (Brachiaria brizantha and Panicum maximum var. Trichoglume). Netherlands Journal of Agricultural Science, 44(2), 111-124. Retrieved from https://library.wur.nl/ojs/index.php/njas/article/view/551/265

Duchini, P. G., Guzatti, G. C., Echeverria, J. R., Américo, L. F., & Sbrissia, A. F. (2018a). Experimental evidence that the perennial grass persistence pathway is linked to plant growth strategy. PloS one, 13(11). doi: 10.1371/journal.pone.0207360

Duchini, P. G., Guzatti, G. C., Echeverria, J. R., Américo, L. F., & Sbrissia, A. F. (2018b). Can a Mixture of Perennial Grasses with Contrasting Growth Strategies Compose Productive and Stable Swards? Agronomy Journal, 111(1), 224-232. doi: 10.2134/agronj2018.03.0218

Epifanio, P. S., Costa, K. A. P., Severiano, E. C., Souza, W. F., Teixeira, D. A. A., Silva, J. T., & Aquino, M. M. (2019). Productive and nutritional characteristics of Brachiaria Brizantha cultivars intercropped with Stylosanthes cv. Campo Grande in different forage systems. Crop & Pasture Science, 70(8), 718–729. doi: 10.1071/CP18447

Fernandes, P.B., Bitencourt, L.P., Theodoro, G.F., Curcio, U.A., Theodoro, W.A., & Arruda, C.O.C.B. (2020). Influence of calcium silicate on soil fertility and corn morphology. Journal of Agricultural Studies, 8(1), 51-63. doi: 10.5296/jas.v8i1.15460

Fundação ABC (2019). Planilha de custos de mecanização agrícola. Retrieved February 11, 2020, from https://fundacaoabc.org/wp-content/uploads/2019/11/Custo-de-Mecaniza%C3%A7%C3%A3o-MAIO2019.pdf

Gitman, L.J. (2001) Princípios de administração financeira – essencial. 2. ed. Porto Alegre: Bookman.

Golin, H. O., Rezende, R. P., Abreu, V. L. S., Fernandes, P. B., & Theodoro, G. F. (2020). Pigeon pea (Cajanus cajan L.) and corn (Zea mays L.) biomass production for silage as a function of mechanized tillage systems. Research, society and development. Research, Society and Development, 9(2), 1-11. doi: 10.33448/rsd-v9i2.2038

Grace, C., Lynch, M. B., Sheridan, H., Lott, S., Fritch, R., & Boland, T. M. (2018). Grazing multispecies swards improves ewe and lamb performance. Animal, 3, 1721-1729. . doi: 10.1017/S1751731118003245

Guazina, R. A., Theodoro, G. F., Muchalak, S. M., & Pessoa, L. G. A. (2019). Aplicação foliar de silício na produtividade e sanidade de cultivares de soja. Revista de Ciências Agroveterinárias, 18(2), 187-193. doi: 10.5965/223811711812019187

Guazina, R. A., Nass, R. A. R. , Theodoro, G. F. , Brumatti, R. C. , Muchalak, S. M., & Golin, H. O. (2020). Agronomic and economic evaluation of sequential spray of silicon and fungicides for a sustainable soybean crop. Journal of Agricultural Studies, 8(2), 1-16. doi: 10.5296/jas.v8i2.15676

Guimarães, I. C. N., Theodoro, G. F., Yamashita, N. Y. B., Golin, H. O., Rezende, R. P. (2019) Influência dos cultivos de milho e guandu para produção de silagem na resistência do solo à penetração. Archivos de Zootecnia, 68 (264), 546-550. doi: 10.21071/az.v68i264.4994

Gurgel, A. L. C., Camargo, F. C., Dias, A. M., Santana, J. C. S., Costa, C. M., Costa, A. B. G., Silva, M. G. P., Machado W. K. R., & Fernandes, P. B. (2019). Produção, qualidade e utilização de silagens de capins tropicais na dieta de ruminantes. PUBVET, 13(11), 1-9. doi: 10.31533/pubvet.v13n10a441

Guzatti, G. C., Duchini, P. G., Sbrissia, A. F., & Ribeiro-Filho, H. M. N. (2015). Qualitative aspects and biomass production in oats and ryegrass pastures cultivated pure or intercropping and subjected to lenient grazing. Arquivo Brasileiro de Medicina Veterinária e Zootecnia, 67(5), 1399-1407. doi: 10.1590/1678-4162-8103

Holt, M. S., Yang, S. Y., Creech, J. E., Eun, J. S., & Young, A. J. (2016). In situ ruminal degradation kinetics of corn silage hybrids harvested prior to or at maturity in dry and lactating dairy cows. The Journal of Animal & Plant Sciences, 26(1), 46-53. Retrieved from http://www.thejaps.org.pk/docs/v-26-01/07.pdf

Ítavo, L.C.V.; Ítavo, C.C.B. F.; Morais, M.D.G.; Coelho, E.M.; & Dias, A.M. (2010). Chemical composition and fermentative parameters of elephant grass and sugarcane silage treated with additives. Revista Brasileira de Saúde e Produção Animal, 11(3), 606-617, 2010. Retrieved from http://revistas.ufba.br/index.php/rbspa/article/view/1395/1017

Jua, Q., Ouyanga, F., Gua, S., Qiaoa, F., Yanga, Q., Qub, M., & Gea, F. (2019). Strip intercropping peanut with maize for peanut aphid biological control and yield enhancement. Agriculture, Ecosystems and Environment, 286(1), 1-8. doi: 10.1016/j.agee.2019.106682

Kichel, A.N., Souza, L.C.F.; Serra, A.P.; & Almeida, R.G. (2019). Yield of maize grain and tropical grass species under intercropping management system using nicosulfuron herbicide in off-season cultivation. Australian Journal of Crop Science, 13(11), 1756-1763. doi: 10.21475/ajcs.19.13.11.p1498

Lange, M., Eisenhauer, N., Sierra, C. A. Engels, C., Robert I. Griffiths, R. I.; Mellado-Vázquez P. G., Malik, A. A., Roy. J., Scheu, S., Steinbeiss, S., Thomson, B. C., Trumbore, S. E., & Gleixner, G. (2015). Plant diversity increases soil microbial activity and soil carbon storage. Nature communications, 6(6707), 1-8. doi: 10.1038/ncomms7707

Latati, M., Pansu, M., Drevon, J.J., & Ounane, S.M. (2013). Advantage of intercropping maize (Zea mays L.) and common bean (Phaseolus vulgaris L.) on yield and nitrogen uptake in Northeast Algeria. International Journal of Research in Applied Sciences, 01, 23-29. Retrieved from https://prodinra.inra.fr/record/270918

Leibensperger, R. Y., & Pitt, R. E. (1987). A model of clostridial dominance in ensilage. Grass and Forage Science, 42(3), 297-317. doi: 10.1111/j.1365-2494.1987.tb02118.x

Martin, T. N., Vieira, V. C., Menezes, L. F. G., Ortiz, S., Bertoncelli, P., & Storck, L. (2012). Bromatological characterization of maize genotypes for silage. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 34 (4), 363-370. doi: 10.4025/actascianimsci.v34i4.15271

Matsunaga M., Bemelmans P. F., & Toledo P. E. N. (1976). Metodologia de custo de produção utilizada pelo IEA. Agricultura em São Paulo, 23(1):123-139.

Moreira , M.M.R., Seabra, J.E.A., Lynd, L.R., Arantes, S.M., Cunha, M.P., & Guilhoto, J.J.M. (2020). Socio-environmental and land-use impacts of double-cropped maize ethanol in Brazil. Nature Sustainability. doi: 10.1038/s41893-019-0456-2

Nakao, A.H, Andreotti, M., Soares, D.D.A, Modesto, V.C., & Dickmann, L. (2018). Intercropping Urochloa brizantha and sorghum inoculated with Azospirillum brasilense for silage. Revista Ciência Agronômica, 49(3), 501-511. doi: 10.5935/1806-6690.20180057

Neumann, M., Restle, J., Brondani, I.L., Nornberg, J.L., Mello, R.O., Pellegrini, L.G., & Souza, A.N.M. (2003) Comportamento produtivo e custo de produção de híbridos de sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) para silagem. Revista Brasileira de Milho e Sorgo, 2(3), 43- 54. doi: 10.18512/1980-6477/rbms.v2n3p43-54

Parimaladevi, C., Ramanathan, S. P., Kumar, N. S., & Suresh, S. (2019). Evaluation of maize based intercropping systems in Thamirabarani basin of Tamil Nadu. Journal of Pharmacognosy and Phytochemistry, 8(3), 4051-4056. Retrieved from http://www.phytojournal.com/archives/2019/vol8issue3/PartBH/8-3-181-796.pdf

Pezzopane, J. R. M., Bernardi, A. C. C., Azenha, M. V., Oliveira, P. P. A., Bosi, C., Pedroso, A. F., & Esteves, S. N. (2020). Production and nutritive value of pastures in integrated livestock production systems: shading and management effects. Scientia Agricola, 77(2), 1-9. doi: 10.1590/1678-992X-2018-0150

Pricinotto, L. F., Zucareli, C., Fonseca, I. C. B., Oliveira, M. A., Ferreira, A. S., & Spolaor, L. T. (2015). Trinexapac-ethyl in the vegetative and reproductive performance of corn. African Journal of Agricultural Research, 10(14), 1735-1742. doi: 10.13140/RG.2.1.3111.9840

Qing D., Zhi L. J., Dong C. W., Chu L. S., Lei T. Z & Ping, W. Y. (2016). Analysis on combining ability and genetic parameters of resistance to southern corn rust of maize inbred lines. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 29(2), 307-310. Retrieved from https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/20173074253

Ren, Y.Y., Wang, X.L., Zhang, S.Q., Palta, J.A., & Chen, Y.L. (2017). Influence of spatial arrangement in maize-soybean intercropping on root growth and water use efficiency. Plant Soil, 415, 131–144. doi: 10.1007/s11104-016-3143-3

Rezende, A.V., Gastadello Júnior, A.L., Valeriano, A.R., Casali, A.O., Medeiros, L.T., & Rodrigues, R. (2008). Uso de diferentes aditivos em silagem de capim-elefante. Ciência Agrotécnica, 32(1), 281-287. doi: 10.1590/S1413-70542008000100040

Ribeiro, A. R., Miranda, G. V., Pereira, M. G., & Ferreira, P. L. (2008). Correlação de caracteres de uma população crioula de milho para sistema tradicional de cultivo. Revista Caatinga, 21(4), 183-190. Retrieved from https://periodicos.ufersa.edu.br/index.php/caatinga/article/view/424/428

Ribeiro, M. G., Costa, K. A. D. P., Souza, W. F. D., Cruvinel, W. S., Silva, J. T. D., & Júnior, S. (2017). Silage quality of sorghum and Urochloa brizantha cultivars monocropped or intercropped in different planting systems. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 39(3), 243-250. doi: 10.4025/actascianimsci.v39i3.33455

Ribeiro, M. G., Costa, K. A. P., Silva, A. G., da Costa Severiano, E. C., Simon, G. A., Cruvinel, W. S., & Silva, J. T. (2015). Grain sorghum intercropping with Brachiaria brizantha cultivars in two sowing systems as a double crop. African Journal of Agricultural Research, 10(39), 3759-3766. doi: 10.5897/AJAR2015.9705

Richetti, A., Garcia, R.A., & Ferreira. L. E. A. G. (2017). Viabilidade Econômica da Cultura do Milho Safrinha 2018, em Mato Grosso do Sul, EMBRAPA, Comunicado Técnico 231. 1-6.

Richetti, A., & Ceccon, G. (2014) Viabilidade Econômica da Cultura do Sorgo Granífero na Região Centro Oeste. EMBRAPA, Comunicado Técnico 195. 1-6.

Samarappuli, D., & Berti, M.T. (2018). Intercropping forage sorghum with maize is a promising alternative to maize silage for biogas production. Journal of Cleaner Production, 194, 515-524. doi: 10.1016/j.jclepro.2018.05.083

Santos, G., Moraes, J., & Nussio, L. (2017). Custo e análise de sensibilidade na produção de silagem. Revista IPecege, 3(1), 39-48. doi: 10.22167/r.ipecege.2017.1.39

Santos, H. G., Jacomine, P. K. T., Anjos, L. H. C., Oliveira, V. A., Lumbreras, J. F., Coelho, M. R. & Cunha, T. (2018). Sistema brasileiro de classificação de solos. Brasília: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária.

Santos, R. D., Pereira, L. G. R., Neves, A. L. A., Azevêdo, J. A. G., Moraes, S. A., & Costa, C. T. F. (2010). Características agronômicas de variedades de milho para produção de silagem. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 32(4), 367-373. doi: 10.4025/actascianimsci.v32i4.9299

Silva, R. R., Theodoro, G. F., Liborio, C. B., & Pessoa, L. G. A. (2012). Influência da densidade de cultivo de dois genótipos de milho na severidade da mancha de cercospora e no rendimento de grãos na safrinha. Semina. Ciências Agrárias, 33(4), 1449-145. doi: 10.5433/1679-0359.2012v33n4p1449

Souza, H. M., Dias, A. R., Theodoro, G. F., Osorio, C. R. W. S., & Magalhaes, F. F. (2020). Cultivar, plant height and fungicide for integrated control of ramularia spot and increased cotton yield. Journal of Agricultural Studies, 8(2), 224-236. doi: 10.5296/jas.v8i2.15871

Souza, W. F., Costa, K. A. P., Guarnieri, A., Severiano, E. C., Silva, J. T., Teixeira, D. A. A., Oliveira, S. S. & Dias, M. B. C. (2019). Production and quality of the silage of corn intercropped with Paiaguas palisadegrass in different forage systems and maturity stages. Revista Brasileira de Zootecnia, 48, 1-16. doi: 10.1590/rbz4820180222

Tambara, A. A. C., Sippert, M. R., Jauris, G. C., Flores, J. L. C., Henz, E. L., & Velho, J. P. (2017). Production and chemical composition of grasses and legumes cultivated in pure form, mixed or in consortium. Acta Scientiarum. Animal Sciences, 39(3), 235-241. doi: 10.4025/actascianimsci.v39i3.34661

Theodoro, G. F., Golin, H. O., Rezende, R. P., Abreu, V. L. S., & Silva, M. S. (2018). Influência de sistemas de preparo na manutenção da palhada e resistência do solo à penetração. Revista de Agricultura Neotropical, 5(2), 25-30. doi: 10.32404/rean.v5i2.2220

Vergütz, L., Novais, R. F., & Valadares, R. V. (2017). Recomendação de corretivos e adubação. In: Galvão, J. C.; Borém, A.; Pimentel, M. A. Milho: do plantio à colheita. Viçosa:UFV.

Wiersma, D. W., Carter, P. R., Albrecht, K. A., & Coors, J. G. (1993). Kernel milkline stage and corn forage yield, quality, and dry matter content. Journal of Production Agriculture, 6(1), 94-99. doi: 10.2134/jpa1993.0094

Yin, W., Guo, Y., Hu, F., Fan, Z., Feng, F., Zhao, C., Yu, A., & Chai, Q. (2018). Wheat-maize intercropping with reduced tillage and straw retention: a step towards enhancing economic and environmental benefits in arid areas. Frontiers in Plant Science, 9, 1-16. doi: 10.3389/fpls.2018.01328

Zsubori, Z., Gyenes-Hegyi, Z., Illés, O., Pók, I., Rácz, F., & Szőke, C. (2002) Inheritance of plant and ear height in maize (Zea mays L.). Acta Agraria Debreceniensis, 8:34–38. doi: 10.34101/actaagrar/8/3548




DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i4.2818

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