Armazenamento de carbono em frações lábeis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho sob plantio direto Carbon storage in labile fractions of soil organic matter in a tropical no-tillage Oxisol

A reserva de carbono na matéria orgânica (MO) do solo é uma importante estratégia para atenuar a concentração de dióxido de carbono na atmosfera. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do plantio direto (PD), durante seis anos, sob quatro sistemas de cultura de outono na sucessão comercial soja-milho (guandu- anão-milheto, crotalária-sorgo, girassol-aveia-preta e nabo forrageiro-milho), no armazenamento de carbono nas frações particulada (>53 µm) e associada aos minerais (<53 µm) da MO de um Latossolo Vermelho argiloso da Região do Cerrado. Em comparação ao preparo convencional (PC) com cultivo de culturas estivais, o PD aumentou os estoques de carbono orgânico total (COT) na camada superficial do solo (0-5 cm). Na camada de 0-20 cm, o solo sob nabo forrageiro-milho manteve um estoque de COT superior em 9% (4,66 Mg ha-1) ao do solo em PC (54,30 Mg ha-1). Nos demais sistemas de culturas, o estoque de COT nessa camada não diferiu do solo em PC. O estoque de C na MO particulada foi mais sensível ao manejo do solo do que o COT, com um incremento entre 37% e 52% sob PD, em comparação ao PC (0-20 cm). O estoque de C na MO associada aos minerais não foi afetado pelos sistemas de manejo, o que pode estar relacionado ao curto período sob PD e à microagregação altamente estável. O armazenamento de C preferencialmente na fração lábil da MO do solo representa um benefício ambiental cuja manutenção depende fundamentalmente da continuidade do plantio direto e do contínuo aporte de resíduos vegetais.<br>Carbon storage in the soil organic matter (SOM) is an important strategy to mitigate carbon dioxide concentration in the atmosphere. The objective of this study was to evaluate the effect of the no-tillage (NT) use for six years, under four autumn (dry-season) cover crops based maize and soybean crop rotations (pigeon pea-pearl millet, bengan hemp-sorghum, sunflower-black oat, and wild radish-maize), on C storage in the particulate (>53 µm) and mineral-associated (<53 µm) SOM fractions of a clayey Oxisol from Brazilian Cerrado region. In comparison to conventional tillage (CT) under summer cash-crops, NT increased the total organic carbon (TOC) stocks in the surface soil layer (0-5 cm). In the top 20 cm layer, NT soil under wild radish-maize had 9% (4.66 Mg ha-1) more TOC than the conventionally tilled soil. On the other hand, C storage in NT soil under other cropping systems was statiscally similar to the CT soil. The C stocks in the particulate SOM fraction increased by 37 to 52% in NT soil (0-20 cm) in comparison to CT. The higher sensitivity to soil management changes made the particulate organic matter a more adequate soil quality index compared to the TOC stocks. The C stock in the mineral-associated SOM fraction was not affected by soil management systems, which can be related to the short-term under NT and or to the highly stable soil microaggregates in this clayey Oxisol. The preferential C storage in the labile SOM fraction is an environmental benefit, which is expected to occur only under continuous no-tillage and crop residues addition

Atributos de fertilidade e frações húmicas de um Latossolo Vermelho no Cerrado Fertility properties and humic fractions in a Rhodic Ferralsol in Brazilian Cerrado

O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos de fertilidade e as frações de matéria orgânica, ácido fúlvico, ácido húmico e humina, em um Latossolo Vermelho distroférrico, sob diferentes sistemas de cultivo no Cerrado. Os experimentos foram conduzidos no período de 1993 a 2003. Os tratamentos foram divididos em quatro grupos: lavoura (1 e 7), rotação lavoura/pastagem (3 e 5), rotação pastagem/lavoura (4 e 6) e pastagem contínua (2 e 8), todos em plantio direto. A avaliação do solo foi feita após dez anos de cultivo, com análises químicas de amostras da profundidade de 0-20 cm. Foi observado que os teores de Ca2+ variaram de 4,6 cmol c kg-1 (lavoura) a 6,20 cmol c kg-1 (pastagem contínua), e os de P disponível, de 1 a 6 mg kg-1. Os teores de Mg2+ variaram de 3 cmol c kg-1, sob lavoura/pastagem, a 3,8 cmol c kg-1 em pastagem contínua, e os de K+, de 0,28 cmol c kg-1 sob pastagem contínua, a 1,10 cmol c kg-1 em lavoura/pastagem. Os teores de C orgânico variaram de 16,6 g kg-1 na lavoura a 28,0 g kg-1 sob lavoura/pastagem. A fração humina apresenta os maiores valores entre as frações da matéria orgânica.<br>The objective of this study was to evaluate fertility attributes and the fractions of organic matter, fulvic acid, humic acid, and humina, in a Rhodic Ferralsol, under different cultivation systems in Brazilian Cerrado. The experiments were carried out from 1993 to 2003. The treatments were divided in four groups: tillage (1 and 7), rotation tillage/pasture (3 and 5), rotation pasture/tillage (4 and 6), and continuous pasture (2 and 8), all in no-tillage system. Chemical analyses of soil samples were made for the depth of 0-20 cm, after ten years of cultivation. It was observed that Ca2+ content varied from 4.6 cmol c kg-1 (tillage) to 6.20 cmol c kg-1 (continuous pasture), and available P from 1 to 6 mg kg-1. The Mg2+ content varied from 3 cmol c kg-1, under tillage/pasture, to 3.8 cmol c kg-1 in continuous pasture, and K+, from 0.28 cmol c kg-1, under continue pasture, to 1.10 cmol c kg-1 in tillage/pasture. It was verified that organic C content varied from 16.6 g kg-1 in the tillage, to 28.8 g kg-1under tillage/pasture. The humine fraction presents the largest values among the organic matter fractions

Sistema radicular da soja em função da compactação do solo no sistema de plantio direto Soybean root system in function of soil compaction under no-tillage system

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da compactação do solo sobre suas propriedades morfoestruturais e sobre o desenvolvimento radicular da soja, sob sistema plantio direto, em um experimento conduzido num Latossolo Vermelho distroférrico, em Londrina, PR. O delineamento utilizado foi o de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas e quatro repetições. Foram constituídos dois tratamentos de manejo nas parcelas: um em solo escarificado à profundidade de 20-25 cm, com densidade do solo de 1,17 Mg m-3; e outro em solo compactado, a 12 cm de profundidade, e densidade de 1,38 Mg m-3. Nas subparcelas, foram semeadas duas cultivares de soja, Embrapa-4 e BR-16. A presença de camadas mais compactas no perfil do solo provocou o desenvolvimento radicular em zonas de menor resistência, em poros biológicos e nas fissuras do solo. A produção de grãos não apresentou diferença entre os tratamentos, graças à adequada disponibilidade hídrica durante o período avaliado. A cultivar Embrapa-4 apresentou maior crescimento radicular em estruturas compactas, comparada à cultivar BR-16.<br>An experiment was carried out on a Rhodic Ferralsol, in Londrina, PR, to evaluate the soil compaction effects on soil morphostructure and on soybean root distribution, under no-tillage system. The field experiment was arranged in a completely randomized block (split plot) design with four replicates, and with the compacted treatments in the main plots and soybean varieties in subplots. The treatments were: one scarified soil until 20-25 cm depth layer with bulk density of 1.17 Mg m-3, and one compacted soil with bulk density of 1.38 Mg m-3, in a 12 cm depth. Two varieties of soybean, Embrapa-4 and BR-16, were cultivated on subplots. Roots developed in zones with less resistance of penetration and in biological tunnels. The soybean grain yield was not different under compacted and noncompacted soil, because soil water moisture was adequate. Embrapa-4 showed greater root density than BR-16

Biomassa microbiana e matéria orgânica leve em solos sob sistemas agrícolas orgânico e convencional na Chapada da Ibiapaba - CE Microbial biomass and light organic matter in soils under organic and conventional systems in the Chapada da Ibiapaba - CE, Brazil

Em muitos casos, a substituição da vegetação nativa por sistemas agrícolas resulta em decréscimo nos conteúdos de C e N nos diferentes compartimentos da matéria orgânica do solo. Para testar se as práticas de manejo que priorizam o aporte de resíduos orgânicos promovem aumento dos compartimentos da matéria orgânica mais sensíveis ao manejo, este estudo se propôs estudar áreas de uma propriedade que utiliza um sistema de produção de acerola em larga escala, sob manejo orgânico, e uma área sob cultivo convencional de cenoura e beterraba em rotação com milho, pertencentes à Fazenda Amway Nutrilite do Brasil e à Associação de Horticultores do Pivot Central, respectivamente, ambas localizadas na região da Chapada da Ibiapaba, Ceará. Selecionou-se, também, uma área de pastagem localizada no interior da primeira propriedade amostrada, bem como áreas sob mata nativa, próximas às áreas de cultivo. Amostras de um Neossolo Quartzarênico foram coletadas nas profundidades de 0-5 e 5-15 cm e foram determinados os teores de C orgânico total, de C e N microbiano (Cmic e Nmic) e da matéria orgânica leve (Cmol e Nmol), além do C mineralizável obtido por respirometria. O acúmulo médio nos estoques de Nmic nas áreas sob manejo orgânico em relação à mata nativa foi de 11,7 kg ha-1, o que representou um incremento de 585 % de Nmic nas áreas de cultivo. Já na pastagem, ocorreu acúmulo de 211 kg ha-1 no estoque de Cmic em relação à mata nativa em subsuperfície, representando um incremento de 514,6 %. Por outro lado, os estoques de Cmic no cultivo convencional sofreram reduções de 59 e 53 %, nas camadas de 0-5 e de 5-15 cm, respectivamente, em relação à mata nativa. Os estoques de Cmol obtidos nas linhas de cultivo nos sistemas orgânicos apresentaram incremento de 106 %, na camada de 0-5 cm, em relação à mata; no sistema convencional, porém, constatou-se uma redução em 31 % no estoque de Cmol na camada superficial. Os resultados indicaram que o manejo realizado nas áreas sob cultivo orgânico com acerola e pastagem contribuiu para a manutenção e recuperação dos conteúdos de C e N da biomassa microbiana (BMS) e da matéria orgânica leve (MOL) do solo. Os incrementos e, ou, reduções de C e N nos compartimentos BMS e MOL, comparativamente à área nativa de referência, foram proporcionalmente maiores que os valores obtidos, quando considerados somente os estoques de C orgânico e N totais, principalmente na área sob sistema de cultivo convencional. Isto indica serem tais compartimentos sensíveis às mudanças no estado da matéria orgânica de acordo com o manejo. Os sistemas de manejo orgânico e pastagem constituem estratégias de manejo importantes que devem ser consideradas para a conservação e, ou, aumento da matéria orgânica e, conseqüentemente, para a melhoria da qualidade do solo e implementação do seqüestro de C na região da Chapada da Ibiapaba, Ceará.<br>Several studies reveal that the substitution of native vegetation by agricultural systems results in decreases in the C and N soil organic matter pools. Aiming to test the hypothesis that management practices favoring organic residue inputs promote increases in the most sensitive organic matter pools, the present study intended to study areas of an organic management system of acerola fruit production and a conventional cultivation area cropped with carrot and beet in crop rotation with corn. These areas belong to the Farm Amway Nutrilite do Brasil and Central Pivot Farmers Association, respectively, both in the Chapada da Ibiapaba, Ceará State, Brazil. A pasture area on the former was also selected. Areas under native forest, located near the cultivation areas, were sampled. Samples of a Quartzipsamment soil were collected from the depths 0-5 and 5-15 cm. The total soil organic C, microbial C and N (Cmic and Nmic), light organic matter C and N (Cmol and Nmol) and the mineralizable C were determined. An accumulation of 0.0117 Mg ha-1 was observed in the Nmic stock in the organic system soil in comparison to the native forest s, representing an increase of 585% in the Nmic stock. In addition, there was an accumulation of 0.211 Mg ha-1 in the Cmic stock in the pasture area, which represented an increase of 514.6% in these pools. On the other hand, Cmic stocks in the conventional system were reduced by 59 and 53% in the 0-5 and 5-15 cm layers, respectively, in relation to the native forest. In the upper soil layer, the organic systems presented an increment of 106% in the Cmol stocks, while in the conventional system a reduction of 31% was observed in the same organic matter pool. The results obtained demonstrated that soil management in the areas under organic cultivation with acerola fruit and pasture contributed to the maintenance and recovery of the C and N microbial biomass and the light organic matter contents. The increments and/or reductions of C and N in the MB and LOM pools, compared to the native forest, were proportionally larger than those of the total organic C and N stocks, mainly in the area under conventional system cultivation. This observation indicates that these compartments can be considered sensitive indicators of soil management alterations. In conclusion, the organic management systems and pasture areas represent important management strategies that should be considered for the conservation and/or increase of the soil organic matter and, consequently, for the improvement of the soil quality and C sequestration in the Chapada da Ibiapaba region