Plantas de cobertura de solo antecedendo o milho e seu efeito sobre o carbono orgânico do solo, sob plantio direto

Em condições naturais, o solo encontra-se num estado estável no ambiente, mas o manejo inadequado causa degradação, principalmente da fração orgânica, comprometendo a sustentabilidade de sistemas agrícolas. Este estudo baseou-se num experimento que vem sendo realizado há seis anos em um Podzólico Vermelho-Amarelo (Hapludalf), localizado em área experimental do Departamento de Solos/UFSM, e teve como objetivo avaliar o efeito de sucessões de cultura sobre a dinâmica do carbono. Utilizaram-se as sucessões de cultura ervilhaca comum (vicia sativa)/milho, tremoço azul (Lupinus angustifolius)/milho, ervilha forrageira (Pisum arvense)/milho, aveia preta (Avena strigosa )/milho e pousio invernal/milho, associadas a duas doses de N aplicado no milho (0 e 80 kg ha-1). O solo foi manejado em plantio direto e foram feitas avaliações dos teores de C das plantas de cobertura e dos resíduos vegetais superficiais e do solo, em três profundidades. Os resultados evidenciaram que os sistemas de culturas, sob plantio direto há seis anos, promoveram acúmulos significativos de carbono orgânico apenas na camada mais superficial do solo (0-2,5 cm). A sucessão tremoço azul/milho destacou-se pela capacidade de promover acúmulo de carbono orgânico no solo. A quantidade de carbono orgânico acumulado no solo depende fundamentalmente da quantidade de massa seca produzida pelos sistemas de culturas.

Comportamento de diferentes sistemas de manejo como fonte ou depósito de carbono em relação à vegetação de Cerrado

Estudaram-se a distribuição, a acumulação de carbono orgânico (C) e o papel do solo como fonte ou depósito de C-CO2 em perfis de Latossolo Vermelho-Escuro (LE) argiloso e muito argiloso. As avaliações foram realizadas nos campos experimentais da Embrapa Cerrados, Planaltina, Distrito Federal, em seis sistemas de manejo: vegetação típica de cerrado (CE), reflorestamento de eucalipto (EU), pastagem cultivada (PA), preparo com grade pesada (GP), preparo com arado de discos (AD), plantio direto (PD), estabelecidos por mais de doze anos, na região dos Cerrados. O C foi analisado em amostras de solo coletadas no perfil até à profundidade de 100 cm. O balanço de C dos outros sistemas em relação ao CE foi utilizado para analisar o comportamento do solo como fonte ou depósito de C-CO2. As alterações mais importantes na dinâmica do C, no que se refere a adições, perdas e distribuição, ocorreram nas camadas superficiais. Em relação ao sistema natural (CE), verificou-se que a acumulação de C foi maior nos sistemas com menor intensidade de perturbação do solo (PD, PA e EU) e menor nos sistemas mais perturbados (AD e GP). Os solos sob PD, PA e EU funcionaram como depósito e os solos sob GP e AD como fonte de CO2.

Carbono, nitrogênio e enxofre em frações granulométricas de dois latossolos submetidos à calagem e adubação fosfatada

Os teores e a distribuição de carbono, nitrogênio e enxofre em frações granulométricas do solo foram analisados em dois Latossolos Vermelho-Escuros, um derivado de floresta (LE1) e outro de cerrado (LE2). O LE1, de Cordeirópolis, SP, corresponde a um solo cultivado com laranja desde 1982, sem e com calagem. O cultivo do LE2 (Planaltina, DF) foi iniciado em 1976, com o plantio de trigo, soja, arroz e sorgo, sendo esse solo cultivado nos últimos 14 anos com pastagem (Andropogon gayanus L.), sem e com uma única aplicação de 1.660 kg ha-1 de P2O5, na forma de superfosfato triplo. Para fins de referência, foram coletadas amostras adicionais do LE1 e LE2 em áreas sob vegetação natural. Foram determinados os teores de carbono, nitrogênio e enxofre em solo não fracionado e em suas frações granulométricas. A drástica redução nos teores de carbono, nitrogênio e enxofre do LE1 com o cultivo resultou em diminuição da CTC na área sob calagem e na testemunha, indicando a importância do manejo e conservação da matéria orgânica nesse solo. No LE2, a redução nos teores de carbono e nitrogênio com o cultivo foi menos intensa e associou-se à decomposição de compostos orgânicos ligados à fração intermediária (2-53 mm). A calagem resultou em maior preservação de matéria orgânica no LE1; não houve, porém, efeito do fósforo sobre os teores de C e N das áreas cultivadas do LE2. A fração fina (< 2 μm) exerceu papel crucial na estabilização da matéria orgânica nos solos estudados, já que os maiores reservatórios de carbono, nitrogênio e enxofre nas áreas cultivadas e sob vegetação natural encontravam-se associados a essa unidade granulométrica. Os principais efeitos do cultivo sobre os reservatórios de carbono, nitrogênio e enxofre do LE1 estiveram associados ao enriquecimento relativo desses elementos na fração fina, às custas da decomposição de material orgânico associado às frações fina: (< 2 μm), intermediária (2-53 μm) e grossa (53-2.000 μm).

Solubilização de fostatos por microrganismos na presença de fontes de carbono

O potencial de solubilização de fosfatos por bactérias e fungos cultivados em meio de cultura GEL (Glicose-Extrato de Levedura), suplementado com diferentes formas de fosfatos (cálcio, alumínio e ferro) e fontes de carbono (celulose, amido, sacarose, glicose, frutose e xilose), foi avaliado em laboratório. O crescimento, o diâmetro da área solubilizada e a relação halo/colônia variaram conforme o tipo de microrganismo e a fonte de fósforo e de carbono. Dos 57 isolados utilizados, 56 formaram halo na presença de fosfato de cálcio e cinco apenas na presença de fosfato de alumínio e nenhum foi capaz de solubilizar fosfato de ferro. Contudo, seis isolados cresceram melhor no meio com fosfato de ferro em comparação com o meio testemunha. As maiores colônias e halos foram observados nos isolados de Rhizopus e Aspergillus, enquanto as maiores relações halo/colônia foram encontradas em Paecilomyces e Penicillium. Todos os isolados cresceram no meio GEL base (testemunha sem açúcar), mas a solubilização ocorreu apenas na presença de carbono adicionado ao meio, destacando-se xilose, glicose, frutose e sacarose.

Erosão hídrica em cambissolo húmico alumínico submetido a diferentes sistemas de preparo e cultivo do solo: II. perdas de nutrientes e carbono orgânico

A erosão hídrica é uma das principais causas do empobrecimento dos solos, por causa do transporte de nutrientes. Os nutrientes são transportados pela erosão hídrica adsorvidos aos colóides do solo e, ou, solubilizados, podendo variar com o sistema de preparo do solo. Este trabalho foi desenvolvido no Campus do Centro de Ciências Agroveterinárias de Lages (SC), no período de janeiro de 1993 a outubro de 1998, com o objetivo de quantificar as perdas por erosão de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e carbono orgânico sob chuva natural, nos seguintes sistemas de preparo: (a) aração + duas gradagens, (b) escarificação + gradagem e (c) semeadura direta executados no sentido paralelo ao declive, com rotação e sucessão de culturas nos três sistemas. Na rotação, foi utilizada a seguinte seqüência de culturas: soja, aveia preta, feijão, ervilhaca comum, milho, ervilhaca comum, soja, trigo, feijão, nabo forrageiro, milho e aveia preta e, na sucessão, trigo e soja em todos os anos. Outro tratamento constou de (d) aração + duas gradagens + solo sem cultura, preparado no sentido paralelo ao declive. Utilizou-se um Cambissolo Húmico alumínico argiloso, com 0,102 m m-1 de declividade média. A concentração de fósforo, potássio, cálcio, magnésio e carbono orgânico no solo foi, em geral, maior nos preparos conservacionistas do que nos convencionais. No entanto, a perda total dos referidos elementos foi, em geral, pouco influenciada pelos sistemas de preparo do solo, relacionando-se fracamente com as perdas de solo e água. As concentrações desses nutrientes no sedimento da erosão correlacionaram-se positivamente com as suas concentrações na camada de 0-0,025 m de profundidade do solo, apresentando uma taxa de enriquecimento próximo a um.

Potencial de culturas de cobertura em acumular carbono e nitrogênio no solo no plantio direto e a melhoria da qualidade ambiental

O solo é um importante componente do ecossistema, influenciando a qualidade do ar e da água. Atualmente, é crescente o interesse pelo potencial que o solo apresenta em seqüestrar carbono e, conseqüentemente, contribuir para mitigar o efeito estufa. Este estudo teve por objetivos avaliar: (a) o potencial da inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção de milho (aveia + ervilhaca, tremoço (posteriormente azevém + ervilhaca), mucuna e feijão-de-porco) em acumular C orgânico e N total num Argissolo Vermelho distrófico arênico, comparativamente ao sistema tradicional pousio/milho e a uma área preservada de campo natural; (b) a contribuição dos sistemas de cultura em plantio direto no seqüestro de CO2 atmosférico pelo solo. Para instalação do experimento, realizaram-se uma lavração e duas gradagens, que acarretaram uma queda acentuada nos estoques de C orgânico e N total nos primeiros quatro anos, em comparação ao campo natural. Do quarto ao oitavo ano, os sistemas de cultura promoveram uma recuperação dos estoques de C e N total, sendo esta maior no sistema milho + mucuna. No oitavo ano, o solo no sistema milho + mucuna apresentou 5,42 Mg ha-1 de C e 1,27 Mg ha-1 de N a mais que o solo no sistema pousio/milho, na camada de 0-20 cm. Estimou-se que o sistema tradicional pousio/milho apresentou uma liberação líquida de 4,32 Mg ha-1 CO2 em relação ao campo natural, enquanto, no sistema milho + mucuna, ocorreu um seqüestro de 15,5 Mg ha-1 CO2. A utilização de sistemas conservacionistas de produção de milho é uma eficiente alternativa ao sistema tradicional (pousio/milho) em acumular matéria orgânica no solo e contribuir para o seqüestro do CO2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a melhoria da qualidade ambiental.

Mineralização de palha de milho e adsorção de carbono, cálcio, magnésio e potássio em substratos com caulinita natural e goethita sintética

Carbono e nutrientes liberados na decomposição de resíduos orgânicos podem sofrer vários tipos de interação com diferentes componentes da fase mineral, alterando sua dinâmica no solo. Com o objetivo de avaliar a retenção de carbono, Ca2+, Mg2+ e K+ em caulinita natural e goethita sintética, foi realizado um experimento com mistura de palha de milho em substratos inorgânicos preparados com areia e quantidades conhecidas de cada componente. Nesses substratos, foram realizadas percolações com água destilada aos 7, 15, 33, 68 e 113 dias de incubação, em temperatura ambiente, sendo as massas dos elementos liberados acumuladas no tempo. Após duzentos dias de incubação, foi determinado o carbono orgânico total que permaneceu nos substratos. A soma das massas de Ca2+, Mg2+, K+ e carbono, liberados com a água de percolação, foi inversamente relacionada com a massa dos componentes inorgânicos nos substratos, exceto para o K+ nos substratos com goethita. A caulinita e a goethita apresentaram diferente retenção do Ca2+, Mg2+ e K+ liberados, independentemente da área superficial, o que pode estar relacionado com suas distintas características eletroquímicas superficiais. A goethita foi mais efetiva do que a caulinita em reter carbono da solução do solo e acumular carbono orgânico total, sendo sua maior reatividade diretamente relacionada com sua superfície específica.

Carbono da biomassa microbiana em solos de cerrado sob vegetação nativa e sob cultivo: avaliação dos métodos fumigação-incubação e fumigação-extração

A biomassa microbiana do solo é um componente essencial da matéria orgânica que, entre outras funções, regula a ciclagem de nutrientes no solo. Dentre os métodos mais utilizados para determinação do carbono da biomassa microbiana, destacam-se: os de clorofórmio-fumigação-incubação (CFI) e clorofórmio-fumigação-extração (CFE). Trabalhos na literatura têm comparado a eficiência desses métodos em diversos locais. No entanto, para a região do Cerrado, não existem informações a esse respeito. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência dos métodos CFE e CFI na determinação do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) em áreas de Cerrado sob cultura anual (rotação soja-milho) e pastagem consorciada (Andropogon gayanus e Stylosanthes guianensis) e sob três fitofisionomias - mata de galeria, campo sujo e cerradão. Amostras de solo coletadas em duas profundidades, 0-5 cm e 5-20 cm, foram analisadas em quatro épocas: agosto de 1998, janeiro e agosto de 1999 e janeiro de 2000. Nas áreas cultivadas, os resultados obtidos com os métodos CFE e CFI foram semelhantes, independentemente dos tratamentos e das épocas amostradas, tendo as pastagens consorciadas apresentado maiores teores de CBMS do que as áreas sob culturas anuais. A interação profundidades x métodos foi significativa. Não houve diferenças entre as profundidades 0-5 e 5-20 cm, quando se utilizou o método CFI, mas as diferenças obtidas com o método CFE foram significativas. Os métodos CFI e CFE apresentaram as mesmas tendências nas áreas nativas, independentemente dos tratamentos, profundidades ou épocas analisados, tendo a mata de galeria apresentado níveis de CBMS superiores aos do cerradão e campo sujo. As interações profundidades x métodos e épocas x métodos foram significativas pelo fato de as diferenças nos teores do carbono da biomassa microbiana, nas profundidades e épocas amostradas, terem sido mais acentuadas com o método CFE. Os resultados indicaram que os métodos CFI e CFE foram apropriados para determinação da CBMS em solos de Cerrado sob cultivo e sob vegetação nativa.

Estoques de carbono e nitrogênio e distribuição de frações orgânicas de latossolo do cerrado sob diferentes sistemas de cultivo

Este estudo teve por objetivo avaliar o efeito de sistemas de cultivo sobre os estoques de carbono e nitrogênio e sobre a distribuição de frações (leve e pesada) da matéria orgânica de Latossolo Vermelho-Amarelo, em experimento da Embrapa Arroz e Feijão (GO). Os tratamentos amostrados consistiram da combinação de dois sistemas de preparo do solo (plantio direto e aração mais gradagem do solo) com duas rotações: (1) pousio/arroz - pousio/soja e (2) crotalária/arroz - milheto/soja. Como referência, foi amostrada também uma área de Cerrado, nas adjacências do local do experimento. As determinações de C e N das diferentes frações orgânicas foram realizadas entre os meses de janeiro e agosto de 2000. Em relação ao Cerrado, houve uma redução de cerca de 50 % nos teores de C e N dos solos cultivados. Os estoques de C e N nas áreas cultivadas não se mostraram inferiores nas áreas com revolvimento de solo, em relação às áreas sob plantio direto. A maior parte (60-90 %) do carbono mostrou-se associada às frações granulométricas mais finas e a aração do solo aumentou esta tendência. Os teores de C nas frações leves foram reduzidos com a substituição da vegetação de Cerrado pelos agroecossistemas, e essa fração da matéria orgânica do solo (MOS) caracterizou-se como o indicador mais sensível das alterações causadas pelos sistemas de cultivo avaliados sobre o teor da MOS.

Efeitos de aplicações sucessivas de lodo de esgoto em um latossolo amarelo distrófico cultivado com cana-de-açúcar: carbono orgânico, condutividade elétrica, ph e CTC

Aplicações sucessivas de lodo de esgoto em solos agrícolas podem promover alterações significativas em alguns atributos químicos dos solos. Tendo em vista essa possibilidade, o presente trabalho objetivou avaliar os efeitos de duas aplicações sucessivas de doses crescentes de lodo de esgoto sobre os teores de carbono orgânico, condutividade elétrica, pH e CTC ao pH atual de um Latossolo Amarelo distrófico cultivado com cana-de-açúcar. O experimento foi realizado nos anos agrícolas 1996/97 e 1997/98: no primeiro ano, além dos tratamentos calagem + adubação mineral e testemunha, foram aplicadas em área total doses equivalentes a 33, 66 e 99 Mg ha-1 (base seca) de lodo de esgoto. Em 1997/98, o lodo foi reaplicado em doses equivalentes a 37, 74 e 110 Mg ha-1 (base seca). As aplicações de lodo de esgoto promoveram, em ambos os anos agrícolas, aumentos imediatos nos teores de C-orgânico, condutividade elétrica e pH do solo. A partir deste ponto, foram observados decréscimos de C-orgânico no decorrer dos dois anos agrícolas, cujos dados ajustaram-se a um modelo de cinética de primeira ordem. A redução na taxa de decréscimo, por ocasião da segunda aplicação do lodo de esgoto, evidenciou o acúmulo relativo de C-orgânico no solo, decorrente das aplicações sucessivas do resíduo. Não houve indícios de efeitos cumulativos sobre a condutividade elétrica em decorrência da segunda aplicação de lodo, o que evidencia estreita relação, em função do tempo, entre o comportamento dessa variável na camada de incorporação do lodo, a ocorrência de chuvas e a lixiviação de sais, demonstrada pelos aumentos na CE nas camadas subsuperficiais do solo. Para o pH, por ocasião da segunda aplicação do lodo, os incrementos foram menores do que os observados em 1996/97, evidenciando o poder de tamponamento do solo. O lodo de esgoto aumentou a capacidade de troca de cátions do solo, porém esse aumento não foi proporcional à dose aplicada, tampouco devido à segunda aplicação. As alterações na CTC foram mais bem explicadas pelas variações no pH do que pelos acréscimos de C-orgânico.

Carbono, nitrogênio, fósforo e enxofre em solos tratados com composto de lixo urbano

Foram estudados os efeitos da aplicação de composto de lixo urbano, proveniente da usina de compostagem São Matheus da cidade de São Paulo, na dose de 30 g dm-3 (60 t ha-1), na presença e ausência de calcário dolomítico e adubos minerais, sobre os teores de carbono orgânico, de nitrogênio total e de fósforo e enxofre disponíveis de 21 solos ácidos e cinco solos alcalinos, onde o calcário foi substituído por gesso. O experimento foi realizado em condições de casa de vegetação com os solos nas parcelas em blocos ao acaso, com três repetições e os tratamentos em subparcelas. O acúmulo de matéria orgânica, em virtude da aplicação do composto, foi evidente em solos com teores iniciais de carbono orgânico > 12 g dm-3 e de nitrogênio > 1,3 g dm-3, porém com relação C/N < 12. Nos demais solos, o acúmulo foi decorrente da interação entre a estabilidade da matéria orgânica do composto, da matéria orgânica nativa e as propriedades físicas e químicas dos solos. A aplicação do composto aumentou os teores de nitrogênio total e de enxofre disponível em todos os solos, porém o fósforo disponível somente foi aumentado nos solos ácidos. A aplicação do composto de lixo urbano como fertilizante orgânico é viável, porém seus efeitos sobre as propriedades químicas do solo devem ser monitorados.

Estoques totais de carbono orgânico e seus compartimentos em argissolo sob floresta e sob milho cultivado com adubação mineral e orgânica

Os estoques de matéria orgânica do solo e seus compartimentos são importantes na disponibilidade de nutrientes, agregação do solo e no fluxo de gases de efeito estufa entre a superfície terrestre e a atmosfera. Os objetivos deste estudo foram: (a) avaliar os efeitos de sistemas de produção de milho sob adubação orgânica e mineral nos estoques totais de carbono orgânico (COT) e nitrogênio (NT) e de compartimentos de carbono (C) orgânico, em um Argissolo Vermelho-Amarelo, e (b) estimar a contribuição desses sistemas no seqüestro ou emissão de CO2 atmosférico. Os sistemas de produção, durante 16 anos, constaram de combinações entre dois níveis (0 e 1) de composto orgânico, nas doses de 0 e 40 m³ ha-1 (AO), e três níveis (0, 1 e 2) de adubo mineral, nas doses de 0, 250 (AM1), e 500 kg ha-1 (AM2) da fórmula 4-14-8. Uma área sob Floresta Atlântica (FA) adjacente ao experimento foi amostrada e usada como referência de um estado de equilíbrio. Os sistemas de produção em que o composto orgânico foi adicionado apresentaram maiores estoques de COT, NT, carbono da fração leve (C FL) e carbono lábil (C L) do que os sistemas sem adubação ou apenas com adubação mineral, o que confirma a adubação orgânica como estratégia de manejo importante para a melhoria da qualidade do solo. No entanto, no solo sob FA, os estoques de COT, NT e dos compartimentos de C foram maiores do que aqueles observados nos sistemas de produção. Em virtude da maior sensibilidade, os estoques dos compartimentos do C FL e do C L foram reduzidos em maior intensidade do que os estoques de COT, razão por que podem ser usados como indicadores da interferência antrópica ou das mudanças no manejo sobre o estado da matéria orgânica do solo.

Formas de carbono em Latossolo Vermelho Eutroférrico sob plantio direto no sistema biogeográfico do cerrado

Este trabalho teve por objetivo avaliar aspectos da física, química e da dinâmica de carbono de um Latossolo Vermelho Eutroférrico, sob diferentes condições de uso. Foram utilizados materiais de solo cultivado com plantio direto, irrigado e sequeiro, e sob floresta nativa, na região de Santa Helena de Goiás (GO). As amostras foram coletadas de camadas de 0,00-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,30 e 0,30-0,40 m e separadas em agregados maiores e menores que 0,25 mm. Foram realizadas análises químicas e físicas para caracterização do solo e determinados o carbono orgânico total, o carbono mineralizável, o carbono da biomassa microbiana, o carbono solúvel em água e a matéria orgânica lábil. Os resultados, indicaram que o plantio direto não foi capaz de manter os níveis de carbono nos agregados, quando comparado ao solo sob floresta nativa; a matéria orgânica desempenhou papel relevante na formação e estabilização de agregados maiores que 0,25 mm; a porosidade, resistência ao penetrômetro e densidade do solo demonstraram que houve aumento da compactação do solo no sistema plantio direto, quando comparado ao solo sob floresta nativa, tendo a densidade se mostrado uma variável satisfatória para a avaliação de compactação no Latossolo Vermelho Eutroférrico; a matéria orgânica lábil apresentou potencial para ser utilizada em estudos de ciclagem de nutrientes e fenômenos de dispersão e floculação de argila.

Atributos físicos e carbono orgânico de um Argissolo Vermelho sob sistemas de manejo

O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades físicas e carbono orgânico de um Argissolo Vermelho, em Pelotas (RS), submetido a sistemas de manejo numa propriedade agrícola. Avaliaram-se densidade do solo, porosidade total, macro e microporosidade, granulometria, argila dispersa em água, diâmetro médio ponderado de agregados e infiltração de água, bem como carbono orgânico. Foram estudados os sistemas: plantio direto com três anos de condução, com aveia + ervilhaca no inverno e milho no verão; sistema convencional (uma aração e uma gradagem) com aveia como cobertura de inverno e milho no verão; sistema convencional, com ervilhaca + aveia no inverno e milho no verão, e campo nativo. Observou-se que o solo sob os sistemas convencionais apresentou maior porosidade total e macroporosidade na profundidade de 0,0-0,10 m e maior microporosidade na profundidade de 0,10-0,20 m. Os maiores valores de densidade do solo na profundidade de 0,0-0,10 m foi no solo sob plantio direto. Houve aumento do teor de carbono orgânico do solo no sistema plantio direto na camada de 0,0-0,10 m em relação aos outros sistemas avaliados, não resultando em aumento no diâmetro médio ponderado dos agregados.

Adição de carbono e nitrogênio e sua relação com os estoques no solo e com o rendimento do milho em sistemas de manejo

Experimentos de longa duração constituem ferramenta valiosa para o estudo da dinâmica da matéria orgânica no solo. Com esse objetivo, realizou-se a presente pesquisa a qual foi baseada em experimento instalado, em 1985, em um Argissolo Vermelho degradado pelo cultivo inadequado por 16 anos. O experimento está localizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), e consiste em três sistemas de preparo de solo (preparo convencional-PC, preparo reduzido-PR, e plantio direto-PD) em parcelas principais, três sistemas de culturas (aveia/milho-A/M, ervilhaca/milho-E/M, e aveia + ervilhaca/ milho + caupi-A + E/M + C), em subparcelas, e duas doses de N mineral na cultura do milho (0 e 139 kg ha-1), em subblocos, distribuídos segundo um delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. As adições de C e N pelas culturas foram estimadas para o período experimental de 13 anos; o solo foi amostrado, em setembro de 1998, em seis camadas, até à profundidade de 0,30 m, analisado em relação aos teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), tendo sido calculados os estoques desses elementos nas camadas de 0-0,175 e 0,175-0,30 m. As leguminosas contribuíram para a maior adição anual de C e N ao solo pelos sistemas de culturas, que variaram de 4,17 a 8,39 Mg ha-1 e de -21 a 178 kg ha-1, respectivamente. As maiores adições de C e N refletiram-se num maior acúmulo de COT e NT na camada de 0-0,175 m do solo em PD e em gradativa elevação do rendimento do milho nos três sistemas de preparo. A adição anual de C (A) necessária para manter o estoque inicial de COT (dC/dt = zero) foi estimada em 4,2 Mg ha-1 em PD, 7,3 Mg ha-1 em PR e 8,9 Mg ha-1 em PC. De forma similar, a adição anual de N necessária para manter os estoques iniciais (dN/dt = zero) foi estimada em 5 kg ha-1 para o PD, 31 kg ha-1 para o PR e 94 kg ha-1 para o PC. Estimou-se, pelo coeficiente angular da regressão linear que relaciona as taxas anuais de adição de C (A) e a variação anual nos estoques de COT na camada de 0-0,175 m do solo (dC/dt), que 12,9, 8,1 e 11,5 % do C adicionado ao solo foi retido na matéria orgânica do solo em PD, PR e PC, respectivamente, o que corresponde a uma estimativa aproximada do coeficiente de humificação (k1). Analogamente, estimou-se que 49,7, 21,0 e 33,1 % da quantidade líquida de N adicionada foi retida como NT no solo em PD, PR e PC, respectivamente. A taxa de perda de COT do solo (k2), calculada para a condição dC/dt = zero, foi de 0,0166 ano-1 no solo em PD, 0,0182 ano-1 no solo em PR, e 0,0314 ano-1 no solo em PC. O plantio direto, pela diminuição da taxa de perda de matéria orgânica (k2), e os sistemas de culturas com leguminosas, pela alta adição de C fotossintetizado e de N fixado simbioticamente, são boas alternativas para recuperar os estoques de COT e NT do solo e aumentar o rendimento do milho na região subtropical do Sul do Brasil.