NUTRIENT RELEASE FROM GREEN MANURE UNDER DIFFERENT SUN-EXPOSED FACES

The evaluation of the decomposition of plant residues added to the soil for green manures allows better understanding of the nutrient supply for coffee. The aim of this study was to determine the decomposition constant (κ), the halflifetime (t1/2) and the nutrient release from legumes and spontaneous plant under two environmental conditions of sun-exposure in the Zona da Mata of Minas Gerais state. The experimental unit located in Araponga has northwest sun-exposure face and the experimental unit located in Pedra Dourada has the south sun-exposure face. The experimental design was a randomized block in a 2 x 8 x 6 factorial (two environments facing sun-exposure, 8 green manures and 6 residue decomposition assessment times), with four replicates. The results showed that κ and t1/2 of the evaluated green manures did not differ between the northwestern face (highest altitude, temperature and incident light) and the south face (lower altitude, temperature and incident light). The κ difference obtained between all green manures was due to its chemical and biochemical composition. At the end of the evaluation period of 240 days an average of 62,3 and 63,1% N; 99,4 and 99,5% P and 92,8 and 93,3% K were released from the green manures of the northwest and south faces respectively. The most promising legume in the total nutrients release on the northwest face was D. lablab with 74,6; 10,9 and 69,0 kg ha-1 of N, P and K, respectively. To the south face the most promising legume was C. spectabilis with 69,1; 10,4 and 47,9 kg ha-1 of N, P and K, respectively

Estoques e frações oxidáveis da matéria organica do solo, sob cafeeiros em sistemas orgânicos agroflorestais

Research evaluating the impact of different management systems coffee are essential for determining soil quality. The objective of this study was to evaluate the impact of production systems for organic coffee and agroforestry on stocks of carbon, nitrogen and organic matter quality in two farms in the region Caparaó- Espírito Santo- Brazil. In farm 1 systems were evaluated primary forest, organic coffee and conventional coffee. In farm 2 systems were evaluated secondary forest, organic coffee intercropped with inga, organic coffee intercropped with leucaena and inga, organic coffee intercropped cedar and conventional coffee full sun. Soil samples were collected in canopy projection coffee in the depths 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 and 60-100 cm. The C and N stock reflected the management history in relation to forest areas, with the greatest impact in the 0-10 cm. This depth, to the farm 1, the conventional coffee obtained reductions of 27.3 % and 14.9 % respectively in C and N stocks in relation to organic coffee. For farm 2, reductions in C and N stocks the coffee conventional full sun in relation to agroforestry coffee were 22.1 % and 31.4 %, respectively. The C stocks accumulated were reduced in coffee systems in 28.6 % and 17.4 % respectively in relation to primary and secondary forests. The mineralizable C content was higher in the soil surface layers and in the organic coffee systems compared to conventional coffee, in the farm 2. The coffee agroforestry system provided higher carbon management index in relation to organic coffee without consortium and conventional coffee, providing better soil quality.Pesquisas avaliando o impacto de diferentes sistemas de manejo do cafeeiro são essenciais para determinação da qualidade do solo. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar o impacto de sistemas de produção de cafeeiro orgânico e agroflorestal sobre os estoques de carbono, nitrogênio e a qualidade da matéria orgânica em duas propriedades rurais na região do Caparaó- Espírito Santo- Brasil. Na propriedade 1, foram avaliados os sistemas mata primária, café orgânico e café convencional. Na propriedade 2, foram avaliados os sistemas mata secundária, café orgânico consorciado com ingá, café orgânico consorciado com ingá e leucena, café orgânico consorciado com cedro e café convencional a pleno sol. As amostras de solo foram coletadas na projeção da copa do cafeeiro nas profundidades 0-10, 10-20, 20-40, 40 60 e 60-100 cm. O estoque de carbono orgânico total (estoque C) e nitrogênio total (estoque N) refletiram o histórico de manejo com maior impacto na camada 0-10 cm. Nessa profundidade, para a propriedade 1, o cafeeiro convencional obteve reduções de 27,3% e 14,9%, respectivamente no estoque C e estoque N em relação ao cafeeiro orgânico; para a propriedade 2, as reduções no estoque C e estoque N do cafeeiro convencional a pleno sol, em relação aos cafeeiros agroflorestais, foram de 22,1% e 31,4%, respectivamente. Os estoques de C acumulados foram reduzidos nos sistemas cafeeiros em 28,6% e 17,4% em relação às matas primária e secundária, respectivamente. Os teores de C mineralizável foram maiores nas camadas superficiais do solo e nos sistemas de café orgânico, em relação ao café convencional, na propriedade 2. O sistema cafeeiro agroflorestal proporcionou maior índice de manejo do carbono, em relação ao cafeeiro orgânico sem consórcio e convencional, proporcionando melhor qualidade do solo

Percepção ambiental e uso do solo por agricultores de sistemas orgânicos e convencionais na Chapada da Ibiapaba, Ceará.

O crescimento do mercado de alimentos livres de agrotóxicos vem gerando interesse de agricultores em sistemas orgânicos de produção. Os adeptos deste sistema promovem mudanças substanciais de seus métodos de produção, adquirindo conhecimentos técnicos e empíricos associados. São necessários, portanto, estudos para avaliar o sistema orgânico neste contexto, comparando-o com o modo de produção convencional, no que diz respeito aos aspectos socioeconômicos e ambientais. Este estudo teve como objetivo o diagnóstico regional desses aspectos em sistemas orgânicos e convencionais do distrito de Sussuanha, município de Guaraciaba do Norte, e do município de São Benedito, no estado do Ceará. Foram entrevistados sete agricultores orgânicos e 21 agricultores convencionais, caracterizando o meio social e as mudanças de qualidade de vida ocorridas com o tempo. As interações agricultor-meio ambiente, no sistema de produção orgânico, geraram melhoria da qualidade de vida das famílias. No sistema convencional, caracterizado pelo uso intensivo de agrotóxicos e grande dependência de adubos químicos, constatou-se que prevalece o interesse em obter a máxima produção sem preocupação com o ambiente. Esta condição se reflete no contato contínuo com agrotóxicos, além das margens de lucros restritivas, o que pode comprometer o uso do solo pelas futuras gerações, pois há uma inerente redução da fertilidade natural dos solos cultivados sob este sistema

Erosão hídrica e compartimentos da matéria orgânica do solo em sistemas cafeeiros conservacionistas e convencionais

This study aimed to evaluate the losses of soil, water, carbon (C) and nitrogen (N) and the compartments of soil organic matter (SOM) in coffee systems belonging to the Atlantic Rainforest biome south of state of Espírito Santo. Four coffee agroecosystems were evaluated: conservationist 1 (Csv1), conservationist 2 (Csv2), conventional 1 (Conv1), conventional 2 (conv2) and field of Atlantic Forest (Mata). Evaluations of loss by water erosion under natural rainfall condition were carried from july to december 2012 and 2013. Soil samples were collected at 0-10 and 10-20 cm for evaluation of TOC, NT and compartments of SOM. The results showed that precipitation of 540,8 mm occurred during the 6 month of evaluation in 2012 promoted losses water in 1110, 2740, 6270 and 5930 mm ha-1 for Csv1, Csv2, Conv1 and Conv2, respectively, since soil losses for these respective systems were 2,87; 2,85; 152,13 and 21,17 kg ha-1. For precipitation of 669,4 mm occurred during july to december 2013 the water total losses were 203, 2900, 4750, 6270 and 8620 mm ha-1 for Mata, Csv1, Csv2, Conv1, Conv2, respectively. Conventional systems showed total average loss of 3363 g C ha-1 and 282 g ha-1 of N in the soil eroded in 2012. Conservationists systems showed C levels of microbial biomass pool 253 times higher compared to conventional systems in the 0-10 cm depth.Objetivou-se, neste trabalho, avaliar as perdas de solo, água, carbono (C) e nitrogênio (N) e os compartimentos da matéria orgânica do solo (MOS), em sistemas cafeeiros pertencentes ao bioma Mata Atlântica, do sul do Espírito Santo. Foram avaliados quatro agroecossistemas de café: conservacionista 1(Csv1), conservacionista 2 (Csv2), convencional 1 (Conv1), convencional 2 (Conv2) e uma área de Mata Atlântica (Mata). As avaliações das perdas pela erosão hídrica, sob condição de chuva natural, foram realizadas de julho a dezembro de 2012 e 2013. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm para avaliação dos teores de COT, NT e dos compartimentos da MOS. Os resultados mostraram que a precipitação de 540,8 mm, ocorrida durante os 6 meses de avaliação em 2012, promoveu perdas de água em1110, 2740, 6270 e 5930 mm ha-1 para o Csv1, Csv2, Conv1 e Conv2, respectivamente, já as perdas de solo para esses respectivos sistemas foram de 2,87; 2,85; 152,13 e 21,17 Kg ha-1. Para precipitação de 669,4 mm, ocorrida durante julho a dezembro de 2013, as perdas totais de água foram de 203, 2900, 4750, 6270 e 8620 mm ha-1para Mata, Csv1, Csv2, Conv1, Conv2, respectivamente. Sistemas convencionais apresentaram perda média total de 3363 g ha-1 de C e 282 g ha-1 de N, presente no solo erodido de 2012. Os sistemas conservacionistas apresentaram teores de C no compartimento biomassa microbiana 253 vezes superior, em relação aos sistemas convencionais na profundidade 0-10 cm.

Avaliação da qualidade do solo e de cafeeiros em propriedade familiar do Território do Caparaó-ES.

Este trabalho teve por objetivo avaliar, de modo participativo com o agricultor, o efeito do manejo orgânico e convencional do cafeeiro sobre a qualidade do solo e da lavoura. A propriedade estudada está localizada no distrito de Santa Clara, município de Iúna- ES, onde foram avaliados os seguintes tratamentos: cafeeiro sob manejo orgânico (CORG), cafeeiro sob manejo convencional (CCONV) e mata natural (MTN) que foi considerada como referencia para comparação dos dados. Amostras de solo foram coletadas na projeção da copa das plantas na profundidade de 0-10 cm. Os resultados apontaram solos de fertilidade mediana para ambos os sistemas de produção. O solo sob manejo orgânico apresentou teores de carbono orgânico 45 % maiores que os solos sob manejo convencional. O solo sob manejo orgânico apresentou maior sustentabilidade em relação ao convencional para os indicadores de qualidade do solo

Calibração dos modelos century, apsim e ndicea para decomposição e liberação de nitrogênio de materiais orgânicos vegetais em condições tropicais úmidas

The aim of this study was to calibrate the CENTURY, APSIM and NDICEA simulation models for estimating decomposition and N mineralization rates of plant organic materials (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum, Stylosanthes guyanensis) for 360 days in the Atlantic rainforest bioma of Brazil. The models´ default settings overestimated the decomposition and N-mineralization of plant residues, underlining the fact that the models must be calibrated for use under tropical conditions. For example, the APSIM model simulated the decomposition of the Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residues with an error rate of 37.62 and 48.23 %, respectively, by comparison with the observed data, and was the least accurate model in the absence of calibration. At the default settings, the NDICEA model produced an error rate of 10.46 and 14.46 % and the CENTURY model, 21.42 and 31.84 %, respectively, for Stizolobium aterrimum and Calopogonium mucunoides residue decomposition. After calibration, the models showed a high level of accuracy in estimating decomposition and N- mineralization, with an error rate of less than 20 %. The calibrated NDICEA model showed the highest level of accuracy, followed by the APSIM and CENTURY. All models performed poorly in the first few months of decomposition and N-mineralization, indicating the need of an additional parameter for initial microorganism growth on the residues that would take the effect of leaching due to rainfall into account.Este trabalho teve como objetivo calibrar os modelos de simulação CENTURY, APSIM e NDICEA para estimar a taxa de decomposição e liberação do N de materiais orgânicos de origem vegetal (amendoim forrageiro, calopogônio, estilosantes e mucuna) durante 360 dias em ambiente tropical do bioma Mata Atlântica. Em sua calibração original, os modelos superestimaram a decomposição e liberação de N dos resíduos dos materiais vegetais, evidenciando a necessidade de calibração para as condições tropicais. O APSIM simulou a decomposição para mucuna e calopogônio, por exemplo, com desvios de 37,62 e 48,23 %, respectivamente, em relação aos dados observados, constituindo-se naquele com menor grau de acurácia dos modelos sem calibração. Sem a calibração, o NDICEA apresentou desvios de 10,46 e 14,46 %, e o CENTURY, de 21,42 e 31,84 %, para a decomposição dos resíduos de mucuna e calopogônio, respectivamente. Depois de calibrados, os modelos apresentaram alto grau de acurácia tanto para decomposição quanto para liberação de N, com desvios abaixo de 20 % em relação aos dados observados. O NDICEA calibrado foi o modelo com maior grau de acurácia, seguido do APSIM e CENTURY. Os modelos apresentaram baixo rendimento para os primeiros meses de decomposição e liberação de N, indicando a necessidade da incorporação neles de uma variável que represente o crescimento microbiológico inicial sobre os resíduos e o papel da lavagem inicial do material com água de chuva.Coordenacao de Aperfeicoamento de Pessoal de Nivel Superior (CAPES

Mudanças no carbono e nitrogênio em diferentes compartimentos da matéria orgânica sob sistema agrossilvipastoril

Since 1993, an agro-forestry pasture system has been annually implanted in Paracatu, Minas Gerais State. So, the effects from its introduction upon the changes in carbon and nitrogen at different compartments of the soil organic matter were studied. This system is implanted in soil under eucalypt forest that was abandoned after three removal cuts. In the first year, besides planting the eucalyptuses in interlines at spacing 10 x 4 m, the following crops are grown: rice in the first year; soybean in the second one; and the brachiaria in the third one. After the third year, the brachiaria pasture by meat cattle was begun and remaining in that area until the end of the system cycle, what is foreseen for the 11th year. A savannah area and another one with eucalypt planting under the conventional system were used as reference to natural condition and previous conditions to implantation of the agrosylvopasture system. Samples aged 1, 2, 3, 6, and 10 years were collected. The results show significant decrease in the contents and stocks of both total carbon and nitrogen, as well as in microbial biomass. As the system becomes older, it starts a tendency for the recuperation of the contents and stocks of those fractions. Among the humic substances, the fulvic acid fraction was less affected by the introduction of this system. Briefly, the results show the system is unfavorable to the maintenance of the soil organic matter at the first years, but presents a potential for recovering as its age advances.Em um sistema agrossilvipastoril, que vem sendo implantado anualmente desde 1993, em Paracatu/MG, foi estudado o efeito de sua introdução sobre as mudanças nos teores de Carbono e Nitrogênio em diferentes compartimentos da matéria orgânica do solo. O sistema foi implantado em solo sob floresta de eucaliptos, abandonada após três cortes. No primeiro ano, além dos eucaliptos plantados em espaçamento de 10 x 4 m, nas entre linhas e entre linhas, respectivamente, foi realizado um cultivo com arroz (Oryza sativum sp), no segundo ano cultivou-se soja (Glicyne max sp) e no terceiro ano, a braquiária (Brachiaria bizantina sp). Após o terceiro ano, a prática de pastejo da braquiária por bovinos de corte foi iniciada, permanecendo na área até o final do ciclo do sistema, previsto para o 11° ano. Uma área de cerrado e outra área com eucaliptos em sistema de cultivo convencional foram usadas, como referência à condição natural e às condições existentes antes da implantação do sistema agrossilvipastoril, respectivamente. Foram coletadas amostras nas idades de 1, 2, 3, 6 e 10 anos do eucalipto. De acordo com os resultados, verificou-se que houve significativa diminuição nos teores e estoques de carbono e nitrogênio totais, bem como na biomassa microbiana. Com o avanço da idade do sistema, iniciou-se uma tendência para recuperação dos teores e estoques dessas frações. Entre as substâncias húmicas, a fração ácido fúlvico foi a menos afetada pela introdução do sistema. Verifica-se que o sistema agrossilvipastoril foi desfavorável a manutenção da matéria orgânica do solo nos primeiros anos, porém, apresenta potencial para recuperação da mesma com o avanço da idade

Fauna edáfica em sistemas arborizados de café conilon em solo de tabuleiros costeiros

The Espirito Santo is the biggest Brazilian producer of coffee conilon, highlighting the predominance of monocultures in the northern region. Some farmers insert tree species in plantations, modifying the soil and climate conditions of the agroecosystems. However, studies on the effect of this practice in relation to soil fauna are still incipient. The objective of this work was study the effect of forestation in conilon coffee plantations on meso-and macrofauna of the soil in the northern of Espirito Santo state. In the rainy and dry seasons, the meso-and macrofauna was sampled using pitfall traps installed in three coffee plants agroecosystems: monoculture, intercropped with Australian cedar (Toona ciliata M. Romer), and intercropped with teak (Tectona grandis L. f.). Subsequently the organisms of fauna were identified in major taxonomic groups. We collected a total of 10,451 invertebrates on the soil surface, belonging to 20 taxonomic groups, mostly during the rainy season. Regardless of the period and system, Collembola and Formicidae were the predominant groups on the soil surface. The richness of taxonomic groups was higher during the dry season in all agroecosystems. In the rainy season, the Shannon diversity index (H’) and Uniformity index (U) were higher (p <0.10) in consortium with cedar compared to other systems, with values of 0.45 and 0.68, respectively. The forestation of coffee plantation with Australian cedar provides greater availability of resources (feeding and habitat, for example) to soil fauna, being less vulnerable to seasonal climate changes.O Espírito Santo é o maior produtor brasileiro de café conilon, destacando-se a predominância de monocultivos na região norte do Estado. Alguns agricultores consorciam cafeeiros com espécies arbóreas, modificando as condições edafoclimáticas dos agroecossistemas. Porém, estudos sobre o efeito dessa prática, em relação à fauna do solo são incipientes. Objetivou-se, neste trabalho, estudar o efeito da arborização em cafezais de conilon sobre a meso e macrofauna edáfica no norte do estado do Espírito Santo. No período chuvoso e seco, a fauna foi amostrada com o uso de armadilhas do tipo pitfall, instaladas em três agroecossistemas de cafeeiros: monocultivo; consorciado com cedro australiano (Toona ciliata M. Roemer); e consorciado com teca (Tectona grandis L. f.). Em seguida, os organismos foram identificados em grandes grupos taxonômicos. Foi coletado um total de 10.451 invertebrados na superfície do solo, pertencentes a 20 grupos taxonômicos, a maioria no período chuvoso. Independentemente do período e sistema avaliado, Collembola e Formicidae foram os grupos predominantes na superfície do solo. A riqueza de grupos taxonômicos foi maior no período seco em todos os agroecossistemas. No período chuvoso, a diversidade (H’) e equitabilidade (J’) foram maiores (p<0,10) no consórcio com cedro comparado aos demais sistemas, com valores de 0,45 e 0,68, respectivamente. A arborização de lavoura de café com cedro australiano proporciona maior oferta de recursos (energéticos e habitat, por exemplo) para a fauna do solo, sendo menos vulnerável às alterações climáticas sazonais

Nitrogen fractions in a Luvisol under agroforestry and conventional systems in the semi-arid zone of Ceará, Brazil

Os sistemas agroflorestais têm sido amplamente promovidos como sistemas de produção agrícola sustentáveis, principalmente para regiões subdesenvolvidas, onde o uso de insumos externos é inviável. Este trabalho objetivou avaliar o impacto de quatro sistemas agroflorestais e um sistema convencional sobre os teores de N total, mineral e em diferentes frações orgânicas, após cinco anos de uso de um Luvissolo na região semi-árida cearense, em experimento instalado na Embrapa Caprinos, em Sobral (CE). Os sistemas testados foram: agrossilvipastoril (AGP); silvipastoril (SILV); tradicional cultivado em 1998 e 1999 (TR98); tradicional cultivado em 2002 (TR02); cultivo convencional (CC); e uma área de Caatinga (CA). Nas amostras de solo, avaliaram-se os teores de N total, N-NH4+, N-NO3-, N microbiano, N da matéria orgânica leve (livre e oclusa) e o N das substâncias húmicas. Os resultados indicaram que todos os tratamentos condicionaram elevados teores de N-NO3-, representando entre 10,3 e 23,5 % dos teores de N total. O sistema CC reduziu os teores de N total e das frações das substâncias húmicas em 38 e 44 %, respectivamente, na camada superficial do solo. Dentre os sistemas agroflorestais, os sistemas AGP e TR98 causaram redução significativa dos teores de N total, N da matéria orgânica leve (livre e oclusa) e N das substâncias húmicas. O tratamento SILV preservou e, em alguns casos, aumentou os teores de N do solo e, portanto, constituiu um sistema que pode ser recomendado como uma alternativa sustentável de manejo do solo para o semi-árido cearense.The agroforestry systems have been widely promoted as one sustainable agricultural system, mainly for developing areas, where the external use of resources are not feasible. The aim of this study was to evaluate the impact of one conventional and four agroforestry systems on the contents of total soil nitrogen, mineral nitrogen and different organic nitrogen fractions after five years of experimental cultivation on a Luvisol (Alfisol). The study area was in the semi-arid zone at the National Caprine Research Center (CNPC) of Embrapa, Ceará, Brazil. The following treatments were tested: agrosilvopasture (AGP), silvopasture (SILV), traditional agroforestry in 1998 and 1999 (TR98), traditional agroforestry in 2002 (TR02), conventional cropping (CC), and seasonally dry native vegetation ("Caatinga") (CA). Total-N, N-NH4+, N-NO3-, microbial-N, light organic matter N (free and occluded) and N in the humic substances were evaluated. Results indicated high nitrate-N (NO3-) content in all treatments, accounting for 10.3 to 23.5 % of the total N. The CC treatment reduced the total N and N in humic substances by 38 and 44 %, respectively. The AGP and TR98 agroforestry treatments significantly reduced N in the light organic matter and in humic substances. On the other hand, the SILV system preserved, and in some cases, improved the concentration of the soil. This system can therefore be recommended as a sustainable alternative for soil management in the semi-arid region of Ceará state.CAPES - Programa de Cooperação Acadêmic

Carbon and nitrogen in aggregates of an Oxisol submitted to different use and management systems

O objetivo deste trabalho foi avaliar as mudanças ocorridas nas formas de carbono (C) e nitrogênio (N), em agregados de um Latossolo Vermelho de textura média, submetido a diferentes sistemas de uso e manejo do solo, em Capinópolis, MG. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. Os tratamentos foram: plantio direto por quatro anos, sucessões milho (silagem)/soja (PDs); plantio direto por quatro anos, sucessões milho/milho/milho/soja (PDg); plantio direto com tifton (feno) por três anos e soja no último ano (PDtf); sistema de cultivo convencional (SC) por 30 anos, com soja nos últimos quatro anos; e mata nativa (MN). Foram estudadas três classes de agregados (4-2; 2-0,25 e 0,25-0,105 mm), nas quais foram extraídas frações húmicas (ácidos fúlvicos, ácidos húmicos e huminas). Os maiores teores de substâncias húmicas estavam associados aos agregados maiores. Houve redução nos teores de C e N com a diminuição no tamanho dos agregados. A matéria orgânica menos humificada estava associada com os agregados menores. Os sistemas de uso e manejo propiciam mudanças nos teores de C e N, nas diferentes classes de tamanho dos agregados, e o cultivo do solo reduz os teores de C e N das frações húmicas.The objective of this work was to evaluate the changes occured in the forms of carbon (C) and nitrogen (N), in aggregates of an Oxisol with loam texture, submitted to different uses and managements, in Capinópolis, MG, Brazil. Soil samples were collected in the different layers 0-5, 5-10 and 10-20 cm. The treatments were: no-tillage, during four years, succession corn (ensilage)/soybean (PDs); no-tillage during four years, succession corn/corn/corn/soybean (PDg); no-tillage with tifton (hay) for tree years and soybean in the last year (PDtf); conventional tillage system for 30 years with crop system (corn/soybean), being soybean in the last four years (SC); and native forest (MN). Three aggregate classes (4-2; 2-0.25 e 0.25-0.105 mm) were studied, from which humic fractions were extracted (fulvic acids, humic acids and humins). The largest contents of humic substances were associated with the larger aggregates. There was decrease of C and N contents with decrease in the size of aggregates classes. The less recalcitrant organic matter was associated with the smaller aggregates. The use and management systems cause changes in the C and N contents in the different classes of aggregate sizes, and the soil cultivation reduces the C and N contents of the humic fractions