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.

Efeitos de sistemas de produção de grãos envolvendo pastagens sob plantio direto nos atributos físicos de solo e na produtividade

A integração da lavoura com a pecuária altera a estrutura do solo, que, por sua vez, interfere nas características físicas na camada superficial. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos físicos de solo e o rendimento de grãos num Latossolo Vermelho distrófico típico, em Passo Fundo (RS), oito anos após o estabelecimento (1993 a 2000) de sistemas de produção com culturas produtoras de grãos e forrageiras sob pastejo: (I) trigo/soja, aveia branca/soja e ervilhaca/milho; (II) trigo/soja, aveia branca/soja e pastagem de aveia preta + ervilhaca/milho; (III) pastagens perenes da estação fria (festuca + trevo branco + trevo vermelho + cornichão); (IV) pastagens perenes da estação quente (pensacola + aveia preta + azevém + trevo branco + trevo vermelho + cornichão), e (V) alfafa para feno, tratamento adicional acrescentado em 1994, com repetições em áreas contíguas ao experimento. As áreas sob os sistemas III, IV e V retornaram ao sistema I a partir do verão de 1996. Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso com quatro repetições. Amostras de solo também foram coletadas em fragmento de floresta subtropical ao lado do experimento, como testemunha da condição original do solo. A densidade do solo mostrou-se maior na camada subsuperficial (10-15 cm) do que na camada superficial (0-5 cm), enquanto para os valores de porosidade total e de macroporosidade ocorreu o inverso. Nos sistemas I, II, III e IV, foram observados maiores valores de densidade do solo e menores de porosidade total e macroporosidade na camada superficial, enquanto, no sistema V e em floresta subtropical, foram encontrados menores valores de densidade e maiores de porosidade total e de macroporosidade. Não houve diferenças entre os atributos físicos para sistemas com e sem integração lavoura-pecuária. Não foram verificadas correlações significativas entre rendimento de culturas e atributos físicos de solo, exceto para macroporosidade do solo na cultura de soja na camada de 0-5 cm.

Alterações na mineralogia de um argissolo do Rio Grande do Sul submetido à fertilização potássica

As mudanças mineralógicas de solos cultivados e submetidos à fertilização potássica ainda são pouco conhecidas em regiões de clima subtropical úmido. Para que estas sejam avaliadas, amostras de solo foram coletadas, na profundidade de 0-10 cm, em um experimento realizado desde 1991 no campo experimental do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria, com e sem fertilização potássica. Adicionalmente, foi coletada uma amostra de solo sob campo nativo em área ao lado do experimento. As amostras foram submetidas às análises de K total, K não-trocável, K trocável com extração simples, extrações sucessivas e à difratometria de raios X. Os difratogramas de raios X foram obtidos sobre amostras de solo e argila saturadas com Ca2+, com posterior modelagem matemática, e indicaram a presença de feldspato, ilita, interestratificados do tipo ilita-esmectita, dentre outros. Após o segundo ano do início do experimento, os teores de K trocável estabilizaram-se em 30 e 90 mg kg-1 para o solo que recebeu 0 e 90 kg ha-1 ano-1 de K2O, respectivamente. A adição de 90 kg ha-1 ano-1 de K2O manteve maior proporção dos argilominerais do tipo ilita e do tipo ilita-esmectita interestratificado na fração menor que 2 µm que sem a adição de K2O. Com o cultivo, independentemente da dose de fertilização potássica recebida, as fases ilita e ilita-esmectita tenderam a diminuir sua proporção relativa em detrimento da fase vermiculita hidróxi-Al entrecamadas.

Biomassa e atividades microbianas em solo sob pastagem com diferentes lotações de ovinos

Os efeitos da lotação de animais na produção de ovinos têm sido bastante estudados. No entanto, informações sobre seus efeitos na biomassa e nas atividades microbianas e, em conseqüência, na fertilidade do solo de pastagens são escassas. Neste trabalho, os efeitos da lotação de ovinos (LO) na biomassa e nas atividades microbianas responsáveis pela transformação dos compostos do C e N em solo de clima subtropical foram avaliados. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-10 e 10-20 cm de pastos com baixa LO (5 animais ha-1), alta LO (40-50 animais ha-1) e com ausência de animais, em um delineamento inteiramente casualizado em parcelas subdivididas, com seis repetições. Os maiores valores de biomassa microbiana e das atividades respiratória, nitrificante e enzimática (urease e protease) foram encontrados nos solos dos pastos com baixa LO. Estes pastos também acumularam as maiores quantidades de matéria orgânica e N total. Essas variáveis foram reduzidas nos pastos sem animais ou com alta LO. Vegetação descontínua e intensa mineralização podem ter acarretado a diminuição dessas variáveis nos pastos com alta LO. Alta correlação foi obtida entre matéria orgânica, C orgânico e N total com as quantidades de biomassa microbiana e a atividade enzimática. A camada de 0-10 cm apresentou valores maiores das variáveis estudadas do que os encontrados na camada de 10-20 cm.

Carbono orgânico, nitrogênio total, biomassa e atividade microbiana do solo em duas cronosseqüências de reabilitação após a mineração de bauxita

A mineração é uma das atividades antrópicas que causa grande impacto nos ecossistemas e o grau de degradação depende da intensidade de interferência no solo, do volume explorado e do rejeito produzido. Os microrganismos do solo e sua atividade, por participarem de funções-chave, podem fornecer indicações sobre o real estado de reabilitação de áreas mineradas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto da atividade de mineração em duas cronosseqüências com diferentes estratégias (revegetação) de reabilitação em solos de área de mineração de bauxita sobre diversos atributos: C de compostos orgânicos (CO), N total do solo (Nt), biomassa microbiana, atividade enzimática e respiração do solo. O estudo foi desenvolvido em áreas pertencentes a Alcoa S/A, em dois ambientes distintos: (a) em áreas com vegetação típica de campo, predominantemente herbácea, em altitude inferior a 1.000 m, e (b) em áreas de montanhas, no topo do planalto, incluindo remanescentes de cobertura vegetal nativa representada por floresta subtropical subcaducifólia, a uma altitude de 1.600 m, denominadas serra, com características diferenciadas quanto à estratégia e ao tempo de reabilitação, variando de áreas recém-mineradas à áreas com 19 anos de reabilitação. Coletaram-se amostras compostas com três repetições em oito áreas no campo e nove na serra, em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm), no inverno e verão. A mineração de bauxita provocou grande impacto nos atributos estudados, causando reduções nos seus valores de até 99 %. Tanto no campo como na serra, os teores de CO, de Nt, a biomassa microbiana e a atividade enzimática aumentaram com as diferentes estratégias de reabilitação. Entretanto a resposta dos atributos estudados foi diferenciada em função do tempo de reabilitação. A biomassa microbiana e a atividade enzimática apresentaram recuperação muito rápida, atingindo valores semelhantes aos das áreas de referência a partir do primeiro ano, enquanto para o CO e o Nt estes só foram alcançados de modo consistente em períodos mais longos de reabilitação (18 anos). O coeficiente metabólico (qCO2) foi indicativo do estresse provocado pela mineração, mas não diferenciou os diferentes tempos de reabilitação. Os resultados deste estudo mostram que os atributos essenciais ao funcionamento adequado do solo são recuperáveis pela revegetação.

Óxidos de ferro em latossolos tropicais e subtropicais brasileiros em plantio direto

O sistema plantio direto (SPD) altera a taxa dos processos que ocorrem no solo, porém pouco se conhece sobre sua influência na mineralogia de solos tropicais e subtropicais. Este estudo teve por objetivo avaliar o efeito do SPD na mineralogia dos óxidos de Fe pedogênicos e sua relação com a matéria orgânica do solo (MOS). Amostras de solos foram coletadas em 14 profundidades da camada superficial (0 a 0,20 m) de dois Latossolos sob SPD e sistema de preparo convencional (SPC), em áreas experimentais de longa duração, no sul do Brasil (Santo Ângelo, RS) e na região do Cerrado (Dourados, MS). A identificação mineralógica foi realizada por difração de raios X (DRX), sendo determinados os teores de Fe extraídos por DCB (Fed) e por oxalato de amônio (Feo) e os teores de carbono orgânico total (COT). Nos dois solos predominaram os minerais caulinita e hematita, e o SPD não afetou os teores médios de Fed, Feo, COT e a razão Feo/Fed na camada de 0-0,20 m, em comparação ao solo em SPC. Entretanto, no Latossolo subtropical (LVdf-1), com boa distribuição de chuvas durante o ano e temperaturas mais amenas, houve aumento dos teores de COT e da fração humina na camada superficial do solo (0-0,03 m) sob SPD. Ademais, essas variáveis apresentaram relação positiva com os teores de Feo e razão Feo/Fed. Contrariamente, no Latossolo tropical (LVdf-2), com concentração das chuvas no verão (outubro a março), não houve efeito do SPD na distribuição do COT e das frações húmicas no solo. Neste solo, os teores de Feo e da razão Feo/Fed apresentaram relação positiva com a profundidade do solo e negativa com os teores de COT e da fração humina. Provavelmente esses resultados são conseqüência do reordenamento dos óxidos de Fe, possivelmente a partir da dissolução redutiva da hematita e da maghemita nas camadas mais superficiais e da neoformação de óxidos de Fe de baixa cristalinidade nas camadas mais profundas.

"Vertical mulching" como prática conservacionista para manejo de enxurrada em sistema plantio direto

Nas regiões brasileiras de clima temperado e subtropical úmido, situadas ao sul do paralelo 24° de latitude sul, as características fundamentais da chuva apresentam potencial para superar a taxa de infiltração de água no solo e gerar enxurrada, em qualquer época do ano, independentemente do uso e do manejo de solo. O sistema plantio direto não tem sido implementado com a plenitude das práticas conservacionistas requeridas pelas condições de solo dessas regiões do País para conter o potencial erosivo de chuvas intensas. A enxurrada resulta na produção de sedimento enriquecido por agroquímicos, que, além de promover prejuízos econômicos ao sistema agrícola produtivo, pode afetar a ambiência. Este trabalho teve por objetivo avaliar a eficiência da prática conservacionista vertical mulching no manejo de enxurrada em lavouras sob sistema plantio direto, por meio da quantificação do índice de enriquecimento do sedimento. O estudo contemplou amostragens pareadas de solo em lavouras sem e com a prática conservacionista vertical mulching. As amostras pareadas foram constituídas por solo representativo de cada lavoura e pelo respectivo sedimento gerado por erosão hídrica. As amostras foram submetidas à determinação de pH em água, índice SMP, P disponível, K, Ca, Mg e Al trocáveis e matéria orgânica, e calculadas a soma de bases, a saturação por bases e a capacidade de troca de cátions efetiva. Os resultados indicam que a prática conservacionista vertical mulching reduz o grau de enriquecimento do sedimento produzido e previne o carreamento deste para fora da lavoura, minimizando perdas econômicas e riscos à ambiência. Em adição, infere-se que o sistema plantio direto, sem práticas complementares para manejo de enxurrada, não representa manejo conservacionista de solo capaz de prevenir degradação ambiental.

Integração lavoura e pecuária e os atributos físicos de solo manejado sob sistema plantio direto

Atributos físicos de solo foram avaliados num Latossolo Vermelho distrófico típico, em Passo Fundo, RS, dez anos após o estabelecimento (1993 a 2003) de cinco sistemas de produção integrando culturas produtoras de grãos, pastagens de inverno e forrageiras perenes: I) trigo/soja, aveia-branca/soja e ervilhaca/milho; II) trigo/soja, aveia-branca/soja e forrageiras anuais - aveia-preta + ervilhaca/milho; III) forrageiras perenes da estação fria - festuca + trevo-branco + trevo-vermelho + cornichão; IV) forrageiras perenes da estação quente - pensacola + aveia-preta + azevém + trevo-branco + trevo-vermelho + cornichão; e V) alfafa para feno, acrescentada em 1994, como tratamento adicional, com repetições em áreas contíguas ao experimento. Metade das áreas sob os sistemas III, IV e V retornou ao sistema I a partir do verão de 1996. As culturas, tanto de inverno como de verão, foram estabelecidas sob plantio direto. Os tratamentos foram distribuídos em blocos ao acaso com quatro repetições. Amostras de solo também foram coletadas em fragmento de floresta subtropical ao lado do experimento. O aumento da densidade do solo e da microporosidade, e a redução da porosidade total e da macroporosidade, devido aos distintos sistemas de produção de grãos com pastagens, não atingiram níveis capazes de promover degradação do solo. Os sistemas com pastagens perenes apresentaram menor densidade do solo e maior porosidade total e macroporosidade na camada 0-2 cm, em relação aos sistemas de produção de grãos ou produção de grãos com pastagens anuais.

Métodos de concentração de minerais 2:1 secundários na fração argila visando sua identificação por difratometria de raios x

Além dos baixos teores normalmente encontrados na fração argila dos solos sob clima tropical e subtropical, o tamanho reduzido e a baixa cristalinidade dos minerais 2:1 secundários dificultam sua identificação por difratometria de raios X (DRX). Este estudo objetivou avaliar métodos químicos e físico de concentração de minerais 2:1 secundários na fração argila para facilitar a identificação por DRX, incluindo a natureza dos minerais quanto ao local de formação de cargas permanentes (lâmina tetraedral ou octaedral). Coletaram-se amostras de dois Cambissolos originados de argilito da Formação Guabirotuba na Bacia Sedimentar de Curitiba (PR): horizontes A, Bi, C1 (1,2 a 1,5 m), C2 (2,2 a 2,5 m), C3 (3,2 a 3,5 m) e C4 (4,2 a 4,5 m). Após remoção da matéria orgânica e dispersão da terra fina seca ao ar, a fração argila foi submetida a tratamentos sequenciais com ditionito-citratobicarbonato (DCB) (amostra desferrificada - remoção de óxidos de Fe pedogenéticos) e com soluções de NaOH a quente, em diferentes concentrações (0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 3,5; 4,0; 4,5 e 5,0 mol L-1), para extração de gibbsita e caulinita, em diferentes graus. A fração argila desferrificada também foi submetida à separação física (centrifugação) em argila grossa (0,2 a 2 m) e fina (< 0,2 m). Foram realizados tratamentos auxiliares para identificar as espécies minerais 2:1 na fração argila: saturação com Mg e solvatação com etilenoglicol; saturação com K e secagem ao ar e aquecimento a 550 ºC; e saturação com Li (teste de Greene-Kelly). Os resultados mostraram que o método clássico de extração da caulinita, com solução de NaOH 5,0 mol L-1 a quente, não deve ser aplicado para concentração de minerais 2:1 secundários, pois também removeu grande parte desses minerais. O tratamento com DCB e com solução de NaOH 3,5 mol L-1 possibilitou, com maior eficiência, a concentração e identificação de minerais 2:1 secundários por DRX nas amostras dos horizontes A, Bi e C1. Nas amostras tomadas em maiores profundidades (horizontes C2, C3 e C4), devido aos maiores teores desses minerais e ao menor tamanho dos cristais (argila fina), a solução menos concentrada de NaOH (1,5 mol L-1) foi mais eficiente para esse propósito. No horizonte A, os minerais 2:1 concentraram-se na fração argila grossa, compatível com o maior grau de intemperismo desse horizonte. Identificou-se esmectita com hidroxi-Al entrecamadas nos horizontes mais superficiais (A e Bi) e esmectita nas amostras do horizonte C. A saturação com Li permitiu a identificação das esmectitas dioctaedrais montmorilonita e beidelita/nontronita. As adaptações ao métodopadrão (NaOH 5 mol L-1) favoreceram a concentração de minerais 2:1 secundários na fração argila dos solos; a concentração da solução de NaOH deve ser maior para horizontes com menor teor do mineral.

Ammonia volatilization in no-till system in the south-central region of the State of Paraná, Brazil

Ammonia (NH3) volatilization can reduce the efficiency of urea applied to the surface of no-till (NT) soils. Thus, the objectives of this study were to evaluate the magnitude of NH3 losses from surface-applied urea and to determine if this loss justifies the urea incorporation in soil or its substitution for other N sources under the subtropical climatic conditions of South-Central region of Paraná State, Brazil. The experiment, performed over four harvesting seasons in a clayey Hapludox followed a randomized block design with four replicates. A single dose of N (150 kg ha-1) to V5 growth stage of corn cultivated under NT system was applied and seven treatments were evaluated, including surface-applied urea, ammonium sulfate, ammonium nitrate, urea with urease inhibitor, controlled-release N source, a liquid N source, incorporated urea, and a control treatment with no N application. Ammonia volatilization was evaluated for 20 days after N application using a semi-open static system. The average cumulative NH3 loss due to the superficial application of urea was low (12.5 % of the applied N) compared to the losses observed in warmer regions of Southeastern Brazil (greater than 50 %). The greatest NH3 losses were observed in dry years (up to 25.4 % of the applied N), and losses decreased exponentially as the amount of rainfall after N application increased. Incorporated urea and alternative N sources, with the exception of controlled-release N source, decreased NH3 volatilization in comparison with surface-applied urea. Urea incorporation is advantageous for the reduction of NH3 volatilization; however, other aspects as its low operating efficiency should be considered before this practice is adopted. In the South-Central region of Paraná, the low NH3 losses from the surface-applied urea in NT system due to wet springs and mild temperatures do not justify its replacement for other N sources.

Relationship between soil oxidizable carbon and physical, chemical and mineralogical properties of umbric ferralsols

The occurrence of Umbric Ferralsols with thick umbric epipedons (> 100 cm thickness) in humid Tropical and Subtropical areas is a paradox since the processes of organic matter decomposition in these environments are very efficient. Nevertheless, this soil type has been reported in areas in the Southeast and South of Brazil, and at some places in the Northeast. Aspects of the genesis and paleoenvironmental significance of these Ferralsols still need a better understanding. The processes that made the umbric horizons so thick and dark and contributed to the preservation of organic carbon (OC) at considerable depths in these soils are of special interest. In this study, eight Ferralsols with a thick umbric horizon (UF) under different vegetation types were sampled (tropical rain forest, tropical seasonal forest and savanna woodland) and their macromorphological, physical, chemical and mineralogical properties studied to detect soil characteristics that could explain the preservation of high carbon amounts at considerable depths. The studied UF are clayey to very clayey, strongly acidic, dystrophic, and Al-saturated and charcoal fragments are often scattered in the soil matrix. Kaolinites are the main clay minerals in the A and B horizons, followed by abundant gibbsite and hydroxyl-interlayered vermiculite. The latter was only found in UFs derived from basalt rock in the South of the country. Total carbon (TC) ranged from 5 to 101 g kg-1 in the umbric epipedon. Dichromate-oxidizable organic carbon represented nearly 75 % of TC in the thick A horizons, while non-oxidizable C, which includes recalcitrant C (e.g., charcoal), contributed to the remaining 25 % of TC. Carbon contents were not related to most of the inorganic soil variables studied, except for oxalate-extractable Al, which individually explained 69 % (P < 0.001) of the variability of TC in the umbric epipedon. Clay content was not suited as predictor of TC or of the other studied C forms. Bulk density, exchangeable Al3+, Al saturation, ECEC and other parameters obtained by selective extraction were not suitable as predictors of TC and other C forms. Interactions between organic matter and poorly crystalline minerals, as indicated by oxalate-extractable Al, appear to be one of the possible organic matter protection mechanisms of these soils.

Long-term C-CO2 emissions and carbon crop residue mineralization in an oxisol under different tillage and crop rotation systems

Soil C-CO2 emissions are sensitive indicators of management system impacts on soil organic matter (SOM). The main soil C-CO2 sources at the soil-plant interface are the decomposition of crop residues, SOM turnover, and respiration of roots and soil biota. The objectives of this study were to evaluate the impacts of tillage and cropping systems on long-term soil C-CO2 emissions and their relationship with carbon (C) mineralization of crop residues. A long-term experiment was conducted in a Red Oxisol in Cruz Alta, RS, Brazil, with subtropical climate Cfa (Köppen classification), mean annual precipitation of 1,774 mm and mean annual temperature of 19.2 ºC. Treatments consisted of two tillage systems: (a) conventional tillage (CT) and (b) no tillage (NT) in combination with three cropping systems: (a) R0- monoculture system (soybean/wheat), (b) R1- winter crop rotation (soybean/wheat/soybean/black oat), and (c) R2- intensive crop rotation (soybean/ black oat/soybean/black oat + common vetch/maize/oilseed radish/wheat). The soil C-CO2 efflux was measured every 14 days for two years (48 measurements), by trapping the CO2 in an alkaline solution. The soil gravimetric moisture in the 0-0.05 m layer was determined concomitantly with the C-CO2 efflux measurements. The crop residue C mineralization was evaluated with the mesh-bag method, with sampling 14, 28, 56, 84, 112, and 140 days after the beginning of the evaluation period for C measurements. Four C conservation indexes were used to assess the relation between C-CO2 efflux and soil C stock and its compartments. The crop residue C mineralization fit an exponential model in time. For black oat, wheat and maize residues, C mineralization was higher in CT than NT, while for soybean it was similar. Soil moisture was higher in NT than CT, mainly in the second year of evaluation. There was no difference in tillage systems for annual average C-CO2 emissions, but in some individual evaluations, differences between tillage systems were noticed for C-CO2 evolution. Soil C-CO2 effluxes followed a bi-modal pattern, with peaks in October/November and February/March. The highest emission was recorded in the summer and the lowest in the winter. The C-CO2 effluxes were weakly correlated to air temperature and not correlated to soil moisture. Based on the soil C conservation indexes investigated, NT associated to intensive crop rotation was more C conserving than CT with monoculture.

Alterações nos atributos físicos de um latossolo vermelho sob plantio direto induzidas por diferentes tipos de escarificadores e o rendimento da soja

A compactação do solo, quando em níveis elevados, é um processo de difícil reversão sob sistema de plantio direto (SPD), especialmente em solos argilosos. Geralmente, a sua ocorrência em áreas comerciais de grãos é descontínua e restrita a áreas com histórico de pressões associadas ao trânsito intenso de máquinas agrícolas. O objetivo deste trabalho foi investigar as alterações nos atributos físicos de um Latossolo Vermelho distrófico de textura argilosa (450 g kg-1) promovidas por dois tipos de escarificações sítio-específico e uma convencional (aleatória), bem como seus efeitos sobre o rendimento da soja. Para isso, selecionou-se no município de Victor Graeff, na região do planalto do RS, uma lavoura de 50,6 ha manejada sob SPD por longo prazo e, recentemente, com agricultura de precisão. O clima local é subtropical Cfa, com precipitação pluvial anual oscilando entre 1.500 e 1.750 mm, temperatura média de 20 ºC e altitude de 490 m. Com base nos mapas de rendimento de três safras anteriores, a área foi subdividida em três zonas de potencial produtivo. Na zona de baixo rendimento (ZB) foram implantados os seguintes tratamentos: (a) escarificação convencional com profundidade fixa de 0,30 m (EC); (b) escarificação sítio-específico com equipamento Fox® com profundidade fixa de 0,30 m (ESEF); (c) escarificação sítio-específico com equipamento Fox® com profundidade de atuação variável (0,10 a 0,30 m), em função da resistência máxima do solo à penetração (ESEV); e (d) controle sem escarificação (SE). A zona de alto rendimento (ZA) foi usada como referência para avaliar o efeito dos tratamentos no rendimento de grãos. Os tratamentos foram implantados em faixas paralelas de 100 x 20 m, seguindo o delineamento de blocos casualizados. Avaliaram-se, em três épocas, a densidade do solo, macroporosidade, microporosidade e porosidade total nas profundidades de 0,0-0,05, 0,05-0,10, 0,10-0,15 e 0,15-0,20 m, bem como a infiltração de água no solo. Os resultados da caracterização inicial dos atributos do solo por zona de rendimento evidenciaram maior densidade do solo e menor porosidade total, na profundidade de 0,15-0,20 m, na ZB em relação à ZA. Em todos os tratamentos com escarificação mecânica, observou-se, logo após o preparo, incremento da infiltração de água em relação ao SE, que aumentou em torno de quatro vezes nos tratamentos EC e ESEV em comparação a esse controle. No entanto, o efeito da escarificação, independentemente do tipo de escarificador, foi efêmero; transcorridos sete meses, verificou-se decréscimo na infiltração de água no solo, que não diferiu do tratamento controle. Entre os escarificadores investigados, o ESEV destacou-se pela manutenção da cobertura do solo em relação ao EC e proporcionou maior rendimento de soja. Contudo, sob condições de elevada precipitação pluvial não foi observado incremento no rendimento da soja nos tratamentos com escarificação mecânica, em relação ao tratamento controle (SE).

Potencial de uso do modelo century e sig para avaliar o impacto da agricultura sobre estoques regionais de carbono orgânico do solo

O uso e as mudanças no uso e manejo dos solos figuram entre os principais fatores determinantes dos estoques de carbono orgânico do solo (COS). A modelagem dinâmica espacialmente explícita é uma técnica que vem sendo usada com sucesso em avaliações das alterações nos estoques regionais de COS. Assim, este trabalho objetivou utilizar o modelo Century associado a técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto para avaliar os efeitos das alterações do uso agrícola e manejo do solo na dinâmica do carbono orgânico do solo (COS) em propriedades rurais do Distrito Santana, Ijuí - RS. Para isso, foi criada uma base de dados geoespaciais em ambiente ArcGis9.x com os planos temáticos: solos, elementos da paisagem e início do uso agrícola. Após reconstituídos os cenários históricos de manejo, o modelo Century 4.0 foi inicializado com dados edafoclimáticos locais, calibrado em duas etapas e validado, obedecendo-se à seguinte ordem: calibração principal - validação - calibração para generalizações. Na calibração principal, foram ajustados parâmetros internos do modelo, valendo-se da adição de carbono (C) pelo milho, trigo e soja e dos estoques de COS medidos em 2007 na camada de 0 a 20 cm da mata nativa e de uma lavoura adjacente, cuja conversão ocorreu entre 1901 e 1930 (lavoura mais antiga, localizada na área 1), sob Latossolo de topo. Em seguida, o Century, assim ajustado, foi estatisticamente validado com base em dados observados em 10 lavouras iniciadas em diferentes épocas, sob a mesma classe de solo e posição na paisagem, amostradas em 2007 na camada de 0 a 20 cm e distribuídas em quatro áreas homogêneas (áreas 1, 2, 3 e 4) dentro do Distrito Santana. Na calibração para generalizações, foram criadas quatro opções de "floresta subtropical" para representar a mata nativa de cada classe de solo em estudo (Latossolo, Chernossolo, Neossolo Regolítico e Neossolo Flúvico), a partir da opção de floresta tropical gerada na etapa de calibração principal, mantendo-se os ajustes já realizados naquela etapa e alterando apenas o parâmetro referente à máxima produção bruta mensal de biomassa pela floresta para que a variável de saída SOMTC (COS simulado) se estabilizasse, após o modelo ser executado por 3.000 anos (execução de equilíbrio), coincidindo com os estoques de COS medidos no solo sob vegetação nativa respectiva de cada classe de solo; em seguida, procedeu-se às simulações correspondentes a 54 unidades de simulação (US), por meio da interface i-Century, nas condições de solos cultivados com os cenários de manejo históricos (de 1901 até 2007). O Century, depois de calibrado, estimou adequadamente a dinâmica do C, reproduzindo a evolução dos estoques de COS ocorrida no Distrito Santana. Segundo essas estimativas, a adoção de práticas conservacionistas de manejo garante a redução das perdas de C causadas pelo processo erosivo e decomposição microbiana, havendo com isso aumento no estoque de COS.

Carbon balance and crop residue management in dynamic equilibrium under a no-till system in Campos Gerais

The adoption of no-tillage systems (NT) and the maintenance of crop residues on the soil surface result in the long-term increase of carbon (C) in the system, promoting C sequestration and reducing C-CO2 emissions to the atmosphere. The purpose of this study was to evaluate the C sequestration rate and the minimum amount of crop residues required to maintain the dynamic C equilibrium (dC/dt = 0) of two soils (Typic Hapludox) with different textural classes. The experiment was arranged in a 2 x 2 x 2 randomized block factorial design. The following factors were analyzed: (a) two soil types: Typic Hapludox (Oxisol) with medium texture (LVTM) and Oxisol with clay texture (LVTA), (b) two sampling layers (0-5 and 5-20 cm), and (c) two sampling periods (P1 - October 2007; P2 - September 2008). Samples were collected from fields under a long-term (20 years) NT system with the following crop rotations: wheat/soybean/black oat + vetch/maize (LVTM) and wheat/maize/black oat + vetch/soybean (LVTA). The annual C sequestration rates were 0.83 and 0.76 Mg ha-1 for LVTM and LVTA, respectively. The estimates of the minimum amount of crop residues required to maintain a dynamic equilibrium (dC/dt = 0) were 7.13 and 6.53 Mg ha-1 year-1 for LVTM and LVTA, respectively. The C conversion rate in both studied soils was lower than that reported in other studies in the region, resulting in a greater amount of crop residues left on the soil surface.