Aboveground biomass production and nitrogen content in Gliricidia sepium (Jacq.) Walp. Under several pruning regimes

Abstract

The aboveground dry matter (ADM) production and nitrogen accumulation in Gliricidia sepium (Jacq.) Walp. under several pruning regimes was studied to evaluate the potential for organic matter production and total nitrogen incorporation into the soil. The study was carried out in a 6-months-old plantation (6670 plants/ha) established under a 4×2 factorial design in a split-plot design with four replications. The pruning frequency (4, 8, 12 and 24 weeks) was assigned to main plots, whereas the pruning height (0.5 and 1.0m) was assigned to subplots. Pruning height did not affect ADM production or its quality; however, all variables were significantly modified by the pruning frequency. ADM increased from 0.50 up to 10.52ton·ha-1 in the 4- and the 24-weeks regime, respectively. The proportion of stem biomass increased from 20 up to 53% in the 4- and the 24-weeks regime. Overall nitrogen concentration (NC) in ADM diminished from 3.19 to 2.64% upon reducing the pruning frequency from 4 to 24 weeks, but total nitrogen accumulated was much higher in the 24-weeks regime (272kg·ha-1) than in the other pruning frequencies, due to the larger biomass production. However, in soil samples taken two months after the last pruning, no significant increase in soil organic matter (SOM) or soil nitrogen (SN) was observed in any of the pruning regimes. In order to detect changes in SOM and SN, a longer evaluation period might be required to allow for biomass decomposition.

Translated abstract

Estudou-se o potencial de produção de matéria orgânica e a incorporação total de nitrogênio ao solo de plantas de Gliricidia (Gliricidia sepium) (Jacq.) Walp. em diferentes regimes de poda. O estudo se realizou em uma plantação de 6 meses de idade (6.670 plantas/ha) sob um arranjo fatorial 4×2 em um desenho de parcelas divididas com quatro repetições. A freqüência des podas (4, 8, 12 e 24 semanas) foi designada para as parcelas principais, enquanto que a altura de poda (0,5 e 1,0m) foi designada para as sub parcelas. A altura da poda não afetou a produção de matéria orgânica nem sua qualidade; no entanto, as variáveis sob estudo foram significativamente modificadas pela freqüência da poda. A produção de matéria seca aumentou de 0,50 até 10,52 ton·ha-1 para os regimes de 4 e 24 semanas, respectivamente. A proporção da biomassa dos caules aumentou de 20 até 53% no regime de 4 e 24 semanas. A concentração total de nitrogênio na biomassa aérea diminuiu de 3,19 a 2,64% ao reduzir-se a freqüência de podas de 4 a 24 semanas, mas o nitrogênio total acumulado foi superior no regime de 24 semanas (272kg·ha-1) que em outras freqüências de poda devido à maior produção de biomassa naquele. No entanto, nas amostras de solo recolhidas dois meses depois da última poda, não foram observados, em nenhum regime, incremento na matéria orgânica ou nitrogênio do solo. Para detectar mudanças na matéria orgânica e nitrogênio do solo, se requer de maiores períodos de tempo que permitam a decomposição da biomassa.

Translated abstract

Se estudió el potencial de producción de materia orgánica y la incorporación total de nitrógeno al suelo de plantas de Cocoite (Gliricidia sepium) (Jacq.) Walp. en diferentes regímenes de poda. El estudio se realizó en una plantación de 6 meses de edad (6670 plantas/ha) bajo un arreglo factorial 4×2 en un diseño de parcelas divididas con cuatro repeticiones. La frecuencia de las podas (4, 8, 12 y 24 semanas) se asignó a las parcelas principales, mientras que la altura de poda (0,5 and 1,0m) se asignó a las subparcelas. La altura de la poda no afectó la producción de materia orgánica ni su calidad; sin embargo, las variables bajo estudio fueron significativamente modificadas por la frecuencia de la poda. La producción de materia seca aumentó desde 0,50 hasta 10,52ton·ha-1 para los regímenes de 4 y 24 semanas, respectivamente. La proporción de la biomasa de los tallos aumentó desde 20 hasta 53% en el régimen de 4 y 24 semanas. La concentración total de nitrógeno en la biomasa aérea disminuyó de 3,19 a 2,64% al reducirse la frecuencia de podas de 4 a 24 semanas, pero el nitrógeno total acumulado fue superior en el régimen de 24 semanas (272kg·ha-1) que en otras frecuencias de poda debido a la mayor producción de biomasa en aquel. Sin embargo, en las muestras de suelo colectadas dos meses después de la última poda en ningún régimen se observó incremento en la materia orgánica o nitrógeno del suelo. Para detectar cambios en la materia orgánica y nitrógeno del suelo, se requiere de mayores períodos de tiempo que permitan la descomposición de la biomasa.