Integrating Green Manures and Sweet Sorghum into Sugarcane Rotations Enhances Yield and Sandy-Soil Hydrophysical Properties
Abstract
1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Site Description and Experimental Design
2.2. Stage 1—Green Manure Cultivation
2.3. Stage 2—Sweet Sorghum Cultivation
2.4. Stage 3—Sugarcane Cultivation
2.5. Soil Physical Measurements
2.6. Statistical Analysis
3. Results and Discussion
3.1. Green Manure Performance
3.2. Sweet Sorghum Performance
3.3. Sugarcane Performance
3.4. Basic Infiltration Speed
3.5. Soil Penetration Resistance
3.6. Soil Water Storage Ability
3.7. Multivariate Approach
4. Conclusions
Author Contributions
Funding
Data Availability Statement
Conflicts of Interest
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| Layer | P | OM | pH | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Al3+ | H + Al | CEC | V |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (cm) | Resin | Resin | KCl | KCl | KCl | SMP | ||||
| mg dm−3 | g dm−3 | CaCl2 | mmolc dm−3 | % | ||||||
| 0 to 20 | 29 | 10 | 5.2 | 1.6 | 10 | 4 | 1 | 26 | 41.6 | 38 |
| 20 to 40 | 15 | 8 | 4.8 | 1.2 | 8 | 3 | 3 | 30 | 42.2 | 29 |
| 40 to 60 | 5 | 7 | 4.5 | 0.4 | 7 | 2.7 | 4 | 34 | 44.1 | 23 |
| Sand (%) | Clay (%) | Silt (%) | Limestone (Mg ha−1) | |||||||
| 0 to 30 | 89.4 | 8.8 | 1.8 | 1.9 | ||||||
| 30 to 60 | 88.5 | 9.2 | 2.3 | |||||||
| Culture | Fresh Matter (Mg ha−1) | Moisture (%) | Dry Matter (Mg ha−1) |
|---|---|---|---|
| Crotalaria | 53.60 ± 2.96 A | 75 ± 8.11 A | 13.04 ± 1.24 A |
| Pigeon pea | 28.20 ± 1.56 B | 67 ± 7.24 B | 9.07 ± 0.87 B |
| SMD | 3.01 | 0.20 | 1.15 |
| CV | 5.79 | 10.83 | 9.70 |
| Treatments | Height | Diameter | SYH | DM |
|---|---|---|---|---|
| (m) | (mm) | Mg ha−1 | ||
| Nil-GM | 1.41 ± 0.14 B | 13.65 ± 0.97 B | 27.85 ± 2.81 B | 8.71 ± 1.35 B |
| Crotalaria | 1.64 ± 0.16 A | 15.92 ± 1.13 A | 37.04 ± 3.74 A | 10.86 ± 1.68 A |
| Pigeon pea | 1.60 ± 0.15 A | 15.87 ± 1.12 A | 33.33 ± 3.37 A | 12.44 ± 1.93 A |
| SMD | 0.17 | 1.22 | 3.79 | 1.90 |
| CV | 9.67 | 7.10 | 10.17 | 15.67 |
| Green Manure (A) | Height | Diameter |
|---|---|---|
| (m) | (mm) | |
| Nil-GM | 2.49 ± 0.15 B | 27.85 ± 1.37 B |
| Crotalaria | 2.90 ± 0.18 A | 32.24 ± 1.58 A |
| Pigeon pea | 2.93 ± 0.19 A | 31.98 ± 1.57 A |
| SMD | 0.22 | 1.96 |
| F Test | 17.18 ** | 21.42 ** |
| Sweet Sorghum (B) | ||
| With | 2.79 ± 0.17 A | 30.82 ± 1.51 A |
| Fallow | 2.76 ± 0.16 A | 30.56 ± 1.50 A |
| SMD | 0.15 | 1.31 |
| F Test | 0.29 ns | 0.17 ns |
| CV% | 6.06 | 4.91 |
| Inter AxB | 0.54 ns | 0.07 ns |
| Green Manure (A) | Pressure | Maximum Depth Pressure |
|---|---|---|
| (kPa) | (cm) | |
| Nil-GM | 4318 ± 998 A | 36.0 ± 6.3 B |
| Crotalaria | 3742 ± 864 B | 40.2 ± 7.0 A |
| Pigeon pea | 3889 ± 898 B | 38.6 ± 6.7 AB |
| SMD | 385 | 3.2 |
| F Test | 13.71 ** | 4.87 ** |
| Sweet Sorghum | ||
| With | 4040 ± 933 A | 38.4 ± 6.5 A |
| Fallow | 4020 ± 929 A | 38.2 ± 6.6 A |
| SMD | 308 | 2.2 |
| F Test | 0.02 ns | 0.03 ns |
| CV% | 23.1 | 17.4 |
| Inter AxB | 0.04 ns | 2.60 ns |
| Green Manure (A) | Fc | Wp | ds | TWSA | TAW |
|---|---|---|---|---|---|
| % | (g cm−3) | (mm cm−1) | (mm) | ||
| Nil-GM | 15.27 ± 1.53 C | 10.10 ± 0.96 B | 1.68 ± 0.17 A | 0.87 ± 0.08 C | 52.13 ± 5.17C |
| Crotalaria | 18.53 ± 1.85 A | 10.29 ± 0.98 A | 1.52 ± 0.15 A | 1.26 ± 0.12 A | 75.38 ± 7.47 A |
| Pigeon pea | 16.31 ± 1.63 B | 9.68 ± 0.92 C | 1.56 ± 0.16 A | 1.04 ± 0.10 B | 62.13 ± 6.16 B |
| SMD | 0.22 | 0.12 | 0.19 | 0.15 | 2.39 |
| F Test | 94.41 ** | 85.09 ** | 0.76 ns | 76.35 ** | 21.36 ** |
| Sweet Sorghum (B) | |||||
| With | 16.71 ± 1.67 A | 10.05 ± 0.95 A | 1.59 ± 0.17 A | 1.04 ± 0.10 A | 62.83 ± 6.23 A |
| Fallow | 16.69 ± 1.76 A | 9.99 ± 0.90 A | 1.58 ± 0.16 A | 1.06 ± 0.11 A | 63.58 ± 6.30 A |
| SMD | 0.15 | 0.08 | 0.20 | 0.02 | 1.60 |
| F Test | 0.15 ns | 2.58 ns | 0.85 ns | 0.63 ns | 1.00 ns |
| CV% | 10.00 | 9.50 | 10.39 | 9.16 | 9.91 |
| Inter AxB | 1.16 ns | 0.26 ns | 0.98 ns | 1.37 ns | 2.36 ns |
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Nascimento, A.A.d.; Luz, J.H.S.d.; Ferneda, M.; Furlan, F.E.; Qualharello, T.; Costa, G.H.G.; Putti, F.F.; Uribe, R.A.M. Integrating Green Manures and Sweet Sorghum into Sugarcane Rotations Enhances Yield and Sandy-Soil Hydrophysical Properties. Agronomy 2026, 16, 935. https://doi.org/10.3390/agronomy16090935
Nascimento AAd, Luz JHSd, Ferneda M, Furlan FE, Qualharello T, Costa GHG, Putti FF, Uribe RAM. Integrating Green Manures and Sweet Sorghum into Sugarcane Rotations Enhances Yield and Sandy-Soil Hydrophysical Properties. Agronomy. 2026; 16(9):935. https://doi.org/10.3390/agronomy16090935
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