Growth and nutrient concentration in coffee root system under weed species competition

Abstract

The effects of competition of six weed species on growth, nutrient concentration and nutrient content of coffee plant root system under greenhouse conditions were evaluated. Thirty days after coffee seedling transplantation into 12 L pots with soil level area of 6.5 dm 2 . Weeds were transplanted or sowed in these pots, at densities of 0, 1, 2, 3, 4 and 5 plants per pot. The duration of competition (or weedy periods) from weed transplantation or emergence until plant harvesting, at the weed preflowering stage, were (in days): 77 (Bidens pilosa), 180 (Commelina diffusa), 82 (Leonurus sibiricus), 68 (Nicandra physaloides), 148 (Richardia brasiliensis) and 133 (Sida rhombifolia). Dry matter of coff ee plants was linearly reduced with increasing B. pilosa and S. rhombifolia density, with pronounced effect of B. pilosa. C. diffusa was the only weed species whose increasing density in the pots did not diminish crop root dry matter. L. sibiricus, N. physaloides and R. brasiliensis reduced root dry matter of coffee plants by 75, 52 and 47%, respectively, as compared to the weed-free treatment, regardless of weed density. Under competition, even though weed species showed lower macronutrient concentration in the roots (except for P), they accumulated 4.2 (N), 12.3 (P), 4.3 (K), 5.5 (Ca), 7.6 (Mg) and 4.4 (S) times more nutrients in the roots than the coff ee plants. Crop and weed nutrient concentration, as well as competition degrees greatly varied depending on both weed species and densities.Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da competição de seis espécies de plantas daninhas sobre o crescimento, a concentração e o conteúdo de nutrientes no sistema radicular de plantas de café, cultivadas em casa de vegetação. Aos 30 dias após o transplantio das mudas de café, em vasos contendo 12 L de substrato e com área de 6,5 dm 2 na superfície do solo, fez-se o transplantio e, ou, a semeadura das espécies daninhas nesses vasos, em seis densidades (0, 1, 2, 3, 4 e 5 plantas por vaso). Os períodos de convivência, desde o transplantio ou emergência das plantas daninhas até a colheita das plantas, quando do florescimento das plantas daninhas, foram (em dias): 77 (Bidens pilosa), 180 (Commelina diffusa ), 82 (Leonurus sibiricus), 68 (Nicandra physaloides ), 148 (Richardia brasiliensis) e 133 (Sida rhombifolia). A massa seca do sistema radicular das plantas de café reduziu-se linearmente com o aumento da densidade de B. pilosa e de S. rhombifolia, com efeito mais pronunciado em B. pilosa. C. diff usa foi a única espécie que não reduziu o acúmulo de matéria seca no sistema radicular das plantas de café. L. sibiricus, N. physaloides e R. brasiliensis reduziram a massa seca da raiz do café em 75, 52 e 47%, respectivamente, comparado ao tratamento livre de interferência, independentemente da densidade de plantas daninhas. Sob competição, apesar de apresentarem, no seu sistema radicular, concentrações de macro nutrientes (exce to para P) inf eri ore s àquelas do café, as plantas danin has acumularam 4,2 (N), 12,3 (P), 4,3 (K), 5,5 (Ca), 7,6 (Mg) e 4,4 (S) vezes mais nutrientes nas raízes que as plantas de café. A concentração de nutrientes no café e nas plantas daninhas, assim como o grau de interferência dessas plantas, variaram fortemente com a espécie e densidade de planta daninha.