Fertilidade do solo, estoques de carbono e nitrogênio sob plantas de cobertura e sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes plantas de cobertura sobre a fertilidade do solo, particularmente sobre os estoques de carbono e nitrogênio de um Latossolo Vermelho sob preparo convencional e Sistema Plantio Direto. Considerou-se a hipótese de que o Sistema Plantio Direto associado à utilização de plantas de cobertura promove uma manutenção ou incremento nos estoques de carbono e nitrogênio e melhora a fertilidade do solo. Não houve diferença significativa entre os estoques de carbono e nitrogênio entre os sistemas de preparo do solo, porém, o Sistema Plantio Direto apresentou maiores concentrações de bases trocáveis, maiores valores de CTC e saturação por bases na camada superficial do solo, principalmente na presença de Canavalia brasiliensis em sucessão ao milho. Os estoques de carbono e nitrogênio na camada de 0-40 cm diferiram significativamente na comparação entre plantas de cobertura e as espécies Mucuna pruriens e Canavalia brasiliensis foram as que apresentaram maiores valores de estoques de carbono e nitrogênio entre as espécies avaliadas. O uso do Sistema Plantio Direto resultou em acúmulo de matéria orgânica na camada 0-5 cm e promoveu melhoria na fertilidade do solo. A utilização das plantas de cobertura Canavalia brasiliensis ou Mucuna pruriens no Sistema Plantio Direto em sucessão ao milho é uma alternativa para o sequestro de carbono e melhoria da qualidade do solo no Cerrado.The aim of the present study was to evaluate the effects of cover crops on the soil's chemical fertility, in particular its carbon and nitrogen content, in a Typic Acrustox under conventional and no-tillage corn systems. We hypothesized that the no-tillage system associates with cover crops maintains or increases soil carbon and nitrogen stocks and enhance soil fertility. The no-tillage system did not present higher carbon and nitrogen stocks than conventional tillage, but resulted in higher concentrations of exchangeable bases, higher CEC, and higher base saturation in the surface soil layer, mainly under use of Canavalia brasiliensis. Carbon and nitrogen stocks (up to 40 cm depth) differ significantly between the different cover crop species. The use of Mucuna pruriens and Canavalia brasiliensis allows maintain or increase soil C and N stocks. The no-tillage system results in higher accumulation of soil organic matter (0-5 cm), and appears very likely to enhance soil fertility. The use of Canavalia brasiliensis and Mucuna pruriens in succession to corn promotes carbon sequestration and can be used to enhance soil quality in Cerrado agroecosystems

Management of cover crops at flowering and physiological maturity and its effect on maize yield

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do manejo de plantas de cobertura na floração e na maturação fisiológica sobre a produtividade do milho cultivado em sucessão. O experimento, em delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, foi realizado em Latossolo Vermelho, em sistema plantio direto, com nove espécies. Foram avaliados: produtividade de matéria seca; tempo de ciclagem dos resíduos vegetais; teores de N das plantas de cobertura; e produtividade de grãos e teores de N nas folhas do milho. As espécies Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Cajanus cajan e Canavalia brasiliensis apresentaram as maiores produtividades de matéria seca na floração. Na maturação fisiológica, Sorghum bicolor, P. glaucum, C. brasiliensis, Crotalaria juncea e C. cajan apresentaram produtividades mais elevadas de fitomassa. Não houve efeito da época de corte e da interação planta de cobertura e época de corte sobre a produtividade do milho. As maiores produtividades de milho foram obtidos após cultivo de Urochloa ruziziensis, C. juncea, C. brasiliensis, C. cajan, P. glaucum e Raphanus sativus, e estão relacionadas ao maior acúmulo de matéria seca e ao menor tempo de ciclagem dos resíduos vegetais das plantas de cobertura.The objective of this work was to evaluate the effect of cover crop management at flowering and physiological maturity on maize yield cultivated in succession. The experiment, in a randomized complete block design in a split‑plot arrangement, was carried out on a Cerrado Oxisol under no‑tillage system, with nine species. The following were evaluated: dry matter yield; turnover time of plant residues; N contents in cover crop plants; and maize grain yield and N contents in leaves. The species Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Cajanus cajan, and Canavalia brasiliensis showed the highest dry matter yields during flowering. In physiological maturity, Sorghum bicolor, P. glaucum, C. brasiliensis, Crotalaria juncea, and C. cajan showed higher phytomass contents. There was no effect of mowing time and of the interaction between cover crop species and mowing time on maize yields. The highest maize yields were obtained after planting of Urochloa ruziziensis, C. juncea, C. brasiliensis, C. cajan, P. glaucum, and Raphanus sativus, and are associated with the higher dry matter yield and lower turnover time of the plant residues of the cover crop species

Management of cover crops at flowering and physiological maturity and its effect on maize yield

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do manejo de plantas de cobertura na floração e na maturação fisiológica sobre a produtividade do milho cultivado em sucessão. O experimento, em delineamento de blocos ao acaso com parcelas subdivididas, foi realizado em Latossolo Vermelho, em sistema plantio direto, com nove espécies. Foram avaliados: produtividade de matéria seca; tempo de ciclagem dos resíduos vegetais; teores de N das plantas de cobertura; e produtividade de grãos e teores de N nas folhas do milho. As espécies Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Cajanus cajan e Canavalia brasiliensis apresentaram as maiores produtividades de matéria seca na floração. Na maturação fisiológica, Sorghum bicolor, P. glaucum, C. brasiliensis, Crotalaria juncea e C. cajan apresentaram produtividades mais elevadas de fitomassa. Não houve efeito da época de corte e da interação planta de cobertura e época de corte sobre a produtividade do milho. As maiores produtividades de milho foram obtidos após cultivo de Urochloa ruziziensis, C. juncea, C. brasiliensis, C. cajan, P. glaucum e Raphanus sativus, e estão relacionadas ao maior acúmulo de matéria seca e ao menor tempo de ciclagem dos resíduos vegetais das plantas de cobertura.The objective of this work was to evaluate the effect of cover crop management at flowering and physiological maturity on maize yield cultivated in succession. The experiment, in a randomized complete block design in a split-plot arrangement, was carried out on a Cerrado Oxisol under no-tillage system, with nine species. The following were evaluated: dry matter yield; turnover time of plant residues; N contents in cover crop plants; and maize grain yield and N contents in leaves. The species Pennisetum glaucum, Mucuna aterrima, Cajanus cajan, and Canavalia brasiliensis showed the highest dry matter yields during flowering. In physiological maturity, Sorghum bicolor, P. glaucum, C. brasiliensis, Crotalaria juncea, and C. cajan showed higher phytomass contents. There was no effect of mowing time and of the interaction between cover crop species and mowing time on maize yields. The highest maize yields were obtained after planting of Urochloa ruziziensis, C. juncea, C. brasiliensis, C. cajan, P. glaucum, and Raphanus sativus, and are associated with the higher dry matter yield and lower turnover time of the plant residues of the cover crop species

Dinâmica de atributos microbiológicos do solo em sistemas integrados de produção, pastagem contínua e cerrado nativo

O objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica de atributos microbiológicos do solo em sistemas integrados de produção, em pastagem contínua e em cerrado nativo. O estudo foi conduzido em área de transição de lavoura para pecuária. Quatro áreas com diferentes usos da terra foram avaliadas: sistema de integração lavoura-pecuária-floresta (ILPF), cultivado com renques de Eucalyptus urograndis, com espaçamento de 2x2 m entre plantas e 22 m entre renques; sistema de integração lavoura-pecuária (ILP); além de duas áreas adjacentes de cerrado nativo e pastagem contínua, usadas como referência. Para a avaliação dos atributos microbiológicos, amostras de solos foram retiradas das camadas de 0,00-0,10, 0,10-0,20 e 0,20-0,30 m, em fevereiro de 2012 e fevereiro de 2014 (estação chuvosa), e em julho de 2012 e setembro de 2013 (estação seca). No geral, o solo sob cerrado apresentou os maiores níveis de carbono da biomassa microbiana (CBM), enquanto sob ILPF apresentou os menores. A ILP aumentou o CBM e o coeficiente microbiano nas camadas mais profundas, após dois anos de estabelecimento. A respiração basal, o nitrogênio da biomassa microbiana e o CBM são os atributos microbiológicos mais adequados para diferenciar os sistemas avaliados.The objective of this work was to evaluate the dynamics of soil microbiological attributes under integrated production systems, continuous pasture, and native cerrado. The study was conducted in a transition area from crop to livestock. Four areas with different land uses were evaluated: an integrated crop-livestock-forestry system (ICLFS), cultivated with Eucalyptus urograndis alley cropping, spaced 2x2 m between plants and 22 m between alleys; an integrated crop-livestock system (ICLS); besides two adjacent areas of native cerrado and continuous pasture, used as a reference. For the assessment of microbiological attributes, soil samples were taken in the 0.00-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.30-m layers, in February 2012 and February 2014 (rainy season), and in July 2012 and September 2013 (dry season). In general, soil under native cerrado had the highest microbial biomass carbon (MBC) levels, while under the ICLFS it had the lowest ones. The ICLS increased MBC and microbial coefficient in the deeper soil layers, after two years of establishment. Basal respiration, microbial biomass nitrogen, and MBC are the soil microbiological attributes better able to differentiate the evaluated systems

Genesi, mineralogy, micromorphology and phosphorus forms in archeo-antropossolos from Amazon River floodplain

Em toda região amazônica é comum a ocorrência de sítios de Terra Preta de Índio (TPI) frequentemente acompanhando os principais rios da região. Os solos de TPI s são considerados antrópicos, pois têm a atividade humana como causa de ocorrência, embora alguns cientistas apontassem outras hipóteses para a formação das TPI s amazônicas, já desacreditadas na atualidade. Neste trabalho, foram estudados sítios de TPI s entre os municípios de Careiro da Várzea e Coarí, no Estado do Amazonas. Os solos estudados foram submetidos às análises químicas e físicas de rotina, fracionamento sequencial das formas de P e determinação dos teores totais de elementos pela digestão das amostras com HCl, HF e HN em micro-ondas. Foram elaborados difratogramas de raios-X para identificação dos minerais da fração argila de amostras selecionadas, na argila natural, argila com saturação de K em 25, 350 e 550 °C, argila saturada com Mg e com Mg mais glicerol em temperatura ambiente e também em argila com tratamento para concentração de óxidos. Foi realizado estudo microquímico e micromorfológico em lâminas feitas a partir de amostras indeformadas. As ações humanas pretéritas nos sítios estudados promoveram modificações significativas em muitas das características físicas, morfológicas, químicas e mineralógicas no solo do ambiente de várzea, tornando-os muito diferentes dos solos adjacentes. Embora o solo da paisagem de várzea seja naturalmente mais fértil, é possível observar que a interferência antrópica causou mudanças significativas na fertilidade dos solos deste ambiente. Os resultados obtidos neste trabalho mostram que os sítios de TPI de várzea estudados apresentam os maiores teores de P já registrado na literatura. O sítio Lauro Sodré contemplado neste estudo chegou a 7.905 mg dm-3 de P extraído pelo extrator Mehlich-1. A maior parte do P nestes solos encontra-se na sua forma originalmente depositada (P-Ca). Sr e Ba, além de Zn e Cu apresentaram correlação direta com os horizontes antrópicos. Outras mudanças no solo que se deveram à intervenção humana são de ordem mineralógica, pela presença de apatita e vivianita, não encontrados nos solos adjacentes. A preservação da apatita biogênica na forma de fragmentos ósseos nos horizontes antrópicos desses solos ocorre, provavelmente, em função do pH mais elevado e do constante aporte de P e Ca geogênico ao solo pela contínua deposição de sedimentos andinos relativamente ricos nesses elementos. Isso é evidenciado pelos mapas microquímicos que em geral mostram fragmentos ósseos sem auréola de reações de dissolução da apatita biogênica. Não obstante, nos horizontes antrópicos desses solos foi constatado atração magnética de parte do material. As análises de DRX detectaram a presença de magnetita e maghemita nesse material. A formação mais provável de minerais magnéticos (magnetita/ maghemita) nos horizontes antrópicos dos Neossolos Flúvicos seria a ocorrência frequente de fogo na área de formação das TPI, promovendo a formação de magnetita a partir de substrato com suficiente fornecimento de Fe3+, liberado de minerais ferromagnesianos de origem andina, em um ambiente quimicamente redutor e com temperaturas elevadas, que posteriormente seria oxidada a maghemita, de acordo com a dinâmica do ambiente. Isso sugere que o uso do fogo era generalizado tanto na várzea quanto na terra firme.Throughout the Amazon region is common the occurrence in sites of Indian Black Earth (IBE) often accompany the main rivers. The IBE soils are considered anthropic, because they have human activity as a cause of occurrence, although some scientists point out other hypotheses for the formation of the Amazon IBE, already discredited in the news. In this work, were studied sites of IBE between Careiro da Várzea and Coarí cities. The soils were subjected to chemical and physical analysis routine, sequential fractionation of P forms and determination of total contents elements in the sample digestion with HCl, HF and HN in the microwave. Were developed X-ray diffraction patterns for clay minerals identification in selected samples in natural clay, clay with K saturation at 25, 350 and 550 °C, clay saturated with Mg and Mg more glycerol at room temperature and Clay treated for concentration of oxides. The microchemical and micromorphological study was performed in thin sections prepared from undisturbed samples. According to results, the preterit human actions in studied sites promoted significant changes in many of the physical, morphological, chemical and mineralogical soil characteristics of the floodplain environment, making them very different from adjacent soils. Although the soil of the lowland landscape is naturally more fertile, it is possible to observe that human interference has caused significant changes in soil fertility in this environment. The present results show that the floodplain sites studied IBE have the highest P concentrations ever recorded in the literature. The Lauro Sodré site included in this study, showed 7905 mg dm-3 of P extracted by Mehlich-1. Most of the P in these soils is as its form originally deposited in the soil (P-Ca). Zn, Cu, Sr and Ba were directly correlated with the anthropic horizons. Other changes in the soil which were due to human intervention are a matter of mineralogy, the presence of apatite and vivianite, not found in the adjacent soil. The preservation of biogenic apatite in the form of bone fragments in the anthropogenic horizons of these soils is probably due to the higher pH and the constant contribution of P and Ca geogenic to the soil by continuous deposition of Andean sediments relatively rich in these elements. This is evidenced by microchemical maps that generally show bone fragments without surrounding reactions of dissolution of biogenic apatite. Nevertheless, in the anthropic horizons of these soils was found magnetic attraction material. The XRD detected the presence of magnetite and maghemite in this material. The training most likely magnetic minerals (magnetite / maghemite) horizons anthropogenic of Fluvisols was the frequent occurrence of fire in the area of formation of the IBE, promoting the formation of magnetite from the substrate with sufficient supply of Fe3+, released from ferromagnesian minerals of Andean origin, in a chemically reducing environment and high temperatures, which would then be oxidized to maghemite, according to the dynamics of the environment. This suggests that the use of fire was widespread in the floodplain as in the upland

Soil fertility status, carbon and nitrogen stocks under cover crops and tillage regimes

The aim of the present study was to evaluate the effects of cover crops on the soil's chemical fertility, in particular its carbon and nitrogen content, in a Typic Acrustox under conventional and no-tillage corn systems. We hypothesized that the no-tillage system associates with cover crops maintains or increases soil carbon and nitrogen stocks and enhance soil fertility. The no-tillage system did not present higher carbon and nitrogen stocks than conventional tillage, but resulted in higher concentrations of exchangeable bases, higher CEC, and higher base saturation in the surface soil layer, mainly under use of Canavalia brasiliensis. Carbon and nitrogen stocks (up to 40 cm depth) differ significantly between the different cover crop species. The use of Mucuna pruriens and Canavalia brasiliensis allows maintain or increase soil C and N stocks. The no-tillage system results in higher accumulation of soil organic matter (0-5 cm), and appears very likely to enhance soil fertility. The use of Canavalia brasiliensis and Mucuna pruriens in succession to corn promotes carbon sequestration and can be used to enhance soil quality in Cerrado agroecosystems