Accumulation potential and nutrient cycling of apple of Peru (Nicandra physalodes)

Abstract

Weed residues can influence nutrient cycling in agroecosystems. Quantifying this potential nutrient source may influence weed control and fertilisation practices. Nicandra physalodes (L.) Gaertn. is a weed with a short life cycle and a great ability to accumulate dry matter. Field observations suggest that N. physaloides residues are easily decomposed in soil. The objective of this study was to evaluate the effect of increasing of N, P and K doses on the growth of N. physalodes, as well as the nutrient content, chemical characteristics and C/N ratio of the weed. A randomised block design, arranged in split-plot with three replications, was utilised. The main plots were given four doses of NPK (Dose 1 - 0, 0.3 and 17.2 mg dm-3; Dose 2 - 30, 450.3 and 75.4 mg dm-3; Dose 3 - 60, 900.3 and 133.4 mg dm-3; and Dose 4 - 120, 1800.3 and 249.68 mg dm-3), and the subplots were harvested at ten time points after emergence (26, 33, 40, 47, 54, 61, 76, 91, 106 and 121 days). Higher dry matter production and N, P and K content were observed in plants grown on higher levels of fertiliser. The increase of N, P and K levels in the soil resulted in greater total accumulation of these macronutrients. The highest macronutrient contents were K and N. The treatments did not affect neutral detergent fibre (NDF), acid detergent fibre (ADF) and C/N ratio of plant. N. physalodes had low C/N ratio, low NDF and ADF levels, and great nutrient accumulation, suggesting that this plant is quickly decomposed, providing a rapid cycling of nutrients.

Os resíduos de plantas daninhas são importantes para a ciclagem de nutrientes nos agroecossistemas. A quantificação desta potencial fonte de nutrientes pode influenciar o manejo dessas plantas e as práticas de adubação. Nicandra physalodes (L.) Gaertn. (joá-de-capote) é uma planta daninha de ciclo curto com rápido crescimento e grande capacidade de acumular biomassa. Dessa forma, objetivou-se conhecer o potencial de acúmulo e ciclagem de nutrientes de N. physalodes e avaliar se o aumento de nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K) no solo influenciam essas características. Utilizou-se delineamento de blocos casualizados, arranjado em parcelas subdivididas com três repetições. As parcelas foram constituídas de quatro doses crescente de N, P e K (Dose 1 - 0, 0,3 e 17,2; Dose 2 - 30, 450,3 e 75,4; Dose 3 - 60, 900,3 e 133,4 e Dose 4 - 120, 1800,3 e 249,68 mg dm-3) e as subparcelas de dez épocas de coleta das plantas (26, 33, 40, 47, 54, 61, 76, 91, 106 e 121 dias após emergência). O aumento nos níveis de N, P e K no solo proporcionou maiores produções de massa seca e acúmulo total desses macronutrientes em plantas de N. physalodes, sendo que os maiores acúmulos foram de K e N. A adubação não influenciou os teores de fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA) e a relação carbono/ nitrogênio da planta. N. physalodes apresenta baixa relação C/N, o que aliado aos baixos teores de FDN e FDA e ao bom acúmulo de nutrientes, sugere que o material vegetal dessa planta seja rapidamente decomposto, proporcionando uma ciclagem rápida de nutrientes no solo.