Competitivity and crop yield loss prediction of bean (Phaseolus vulgaris L.) in coexistence with alexandergrass Brachiaria plantaginea (Link) Hitchc.

A predição de perdas de rendimento de uma cultura devido à interferência de plantas daninhas é fundamental para o planejamento e seleção de estratégias de manejo das plantas daninhas na agricultura. Diversos modelos empíricos foram descritos na literatura porém, há necessidade de validá-los e escolher variáveis que possam ser avaliadas de modo prático, sem reduzir a precisão da predição de perda de rendimento da cultura. Os objetivos foram os de avaliar a competitividade da cultura de feijão (Phaseolus vulgaris L.) em relação à planta daninha [Brachiaria plantaginea (Link) Hitchc.]; comparar a eficiência de modelos empíricos em predizer perdas de rendimento da cultura em que a variável independente descreve a população de plantas daninhas em termos de densidade, índice de área foliar relativa e cobertura relativa do solo e propor uma metodologia para estimar os coeficientes dos modelos avaliados. Os experimentos foram conduzidos na Universidade de São Paulo (USP), na Escola Superior de Agricultura 'Luiz de Queiroz' (ESALQ), no Departamento de Produção Vegetal, em Piracicaba/SP, Brasil. Em casa de vegetação, avaliou-se a resposta de cada espécie à sua própria densidade, determinando-se a densidade mínima de plantas a partir da qual a produção de massa vegetal/unidade de área torna-se independente da densidade e a resposta de cada uma em relação à presença da outra em diferentes densidades e proporções. No campo, avaliou-se a perda de rendimento da cultura devido à densidade e à época de emergência da planta daninha, simulada por diferentes datas de semeadura do capim-marmelada. Em casa de vegetação, o feijão, como espécie competidora, é superior ao capim-marmelada; considerando o efeito da competição sobre a massa seca produzida pela cultura, uma planta de feijão competiu com outra da mesma espécie com a intensidade de 21,3 plantas de capim-marmelada e, o efeito da competição sobre a massa seca produzida pela planta daninha, uma planta de capim-marmelada competiu com outra da mesma espécie com a intensidade de 0,68 plantas de feijão; há diferenciação parcial de nicho ecológico entre as espécies, isto é, ambas utilizam os mesmos recursos do meio mas o feijão evita a presença do capim-marmelada. No campo, o capim-marmelada, como espécie competidora, é superior ao feijão; a perda de rendimento diminui com o atraso na semeadura da planta daninha; o modelo que tem como variável a densidade da planta daninha não descreve a perda de rendimento da cultura causada pela época de semeadura da planta daninha mas aqueles cuja variável é o índice relativo da área foliar da planta daninha ou a cobertura relativa do solo pela planta daninha descrevem; a cobertura relativa do solo pela planta daninha, avaliada visualmente, é uma variável potencial para substituir o índice de área foliar relativa da planta daninha; com o método completo, proposto para estimar os coeficientes dos modelos, obtém-se melhor predição de perdas de rendimento da cultura do que com o método simplificado.The prediction of crop yield losses due to weed infestation is fundamental for the selection of weed management strategies. Several empirical models have been presented in the literature. However, it is necessary to validate them and choose variables, which can be evaluated in more practical way without reducing the precision of the crop yield loss prediction. The goals of this study were to assess the competitive ability of bean (Phaseolus vulgaris L.) relative to the weed alexandergrass [Brachiaria plantaginea (Link) Hitchc.]; to compare the performance of empirical models on predicting crop yield loss based on weed density, weed relative leaf area index and weed relative ground cover and, to suggest a methodology to estimate the coefficients of the tested empirical models. The experiments were carried out at University of São Paulo (USP), Escola Superior de Agricultura 'Luiz de Queiroz' (ESALQ), in the Department of Crop Production, in Piracicaba, São Paulo State, Brazil. With the glasshouse experiments the response of the species to its own density and, the response of the species to the presence of each other at different densities and proportion between them was assessed. With the field experiment, the crop yield loss, due to weed density and weed emergence relative to the crop emergence, simulated by sowing the weed at different time, was assessed. In the glasshouse experiments, as a competitor species, bean is superior to alexandergrass; the competition as measured by effects on bean biomass, one plant of bean is, to another plant of the same species, competitively equivalent to 21,3 alexandergrass plants and, as measured by effects on alexandergrass biomass, one alexandergrass plant is, to another plant of the same species, equivalent to 0,68 plant of bean; there is partial niche differentiation; the species compete for the same resources however, bean plants avoid the alexandergrass presence. In the field experiment, alexandergrass as a competitor species is superior to bean; crop yield losses decreased with the weed sowing delay; the model which variable is the weed density does not predict de crop yield loss due the relative time of weed sowing however, those models which variable is the weed relative leaf area index or weed relative ground cover, visually estimated, do; the visually estimated weed ground cover is a potential variable to substitute for the weed relative leaf area index; the suggested advanced method for estimating the models coefficients predicts the crop yield loss better than the simple method