Organic matter compartments in an Ultisol under integrated agricultural and livestock production systems in the Cerrado / Compartimentos da matéria orgânica em Argissolo sob sistemas integrados de produção agropecuária no Cerrado

Integrated agricultural production systems have the potential to increase organic matter content, which is reflected in the soil carbon (C) and nitrogen (N) concentrations. Here, we evaluated the C and N stocks and its compartments in a typical distro cohesive yellow Ultisol under the no-till (NT) and crop-livestock integration (CLI) systems, in eastern Maranhão. Five areas with different management strategies were evaluated, more specifically, one area was managed under the NT system in succession for 14 years (soybean/millet), three areas had different CLI system adoption histories (i.e., CLI was adopted 2, 4, or 8 years prior to sample collection); and finally, one area consisted of native Cerrado (savannah) vegetation. Soil samples were collected at depths of 0-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.30, and 0.30-0.50 m,to analyze the content and total stocks of carbon (C) and its compartments (physical and chemical), N content, soil microbial biomass, and basal respiration. Results revealed higher content and stock of C and N in areas with CLI. The principal humic substance reported was humin, and higher concentrations of C associated with minerals were present in areas under more recent CLI adoption (2 and 4 years). We demonstrated that the adoption of CLI, even if recent, leads to immediate increases in the concentrations of C and its fractions as a result of using forage crops. NT for 14 years and CLI for 8 years exhibited higher levels of C management and higher soil biological activity due to the greater stability of these systems.

Os sistemas integrados de produção agropecuária possuem potencial de incrementar a matéria orgânica, com reflexos nas concentrações de carbono e de nitrogênio no solo. O objetivo do trabalho foi avaliar estoques de carbono e nitrogênio e seus compartimentos em um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico sob plantio direto e integração lavoura-pecuária no Leste maranhense. Os manejos avaliados foram: sistema de plantio direto em sucessão há 14 anos (soja/milheto), três áreas com diferentes históricos de sucessão com a adoção do sistema integração lavoura-pecuária (ILP), sendo dois, quatro e oito anos, além de uma área de Cerrado nativo. Foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30; 0,30-0,50 metros para análise de teores e estoques totais de carbono (C) e de seus compartimentos (físico e químico), nitrogênio (N) e da biomassa microbiana do solo e respiração basal. Os resultados revelam maior teor e estoque de C e N nas áreas com ILP. A substância húmica predominante foi a humina e maiores concentrações do carbono associado a minerais estiveram presentes na área sob ILP mais recente (dois e quatro anos). A adoção da ILP, mesmo que recente, proporciona incrementos imediatos nas concentrações de C e suas frações em função do emprego de forrageiras. O plantio direto há 14anos e ILP há oito anos são sistemas com maior índice de manejo do C, como, também, apresentam maior atividade biológica do solo, devido à maiores estabilidade destes sistemas.

Estoque de carbono orgânico total e fracionamento granulométrico da matéria orgânica em sistemas de uso do solo no cerrado / Total organic carbon stock and granulometric fractioning of organic matter in soil use systems in cerrado

Os sistemas de uso do solo apresentam potencial de alterar os estoques de carbono orgânico, podendo permanecer estáveis, aumentar ou diminuir em relação à área sem interferência antrópica. Com isso, objetivou-se quantificar e comparar os estoques de carbono orgânico total, carbono orgânico associado aos minerais, carbono orgânico particulado e calcular o índice de manejo de carbono em solos cultivados sob diferentes sistemas de uso. Os tratamentos foram representados por seis sistemas de uso do solo: vegetação nativa de cerrado, seringueira solteira, seringueira consorciada com abacaxi, pastagem de Brachiaria sp. com 30 anos, pastagem de Brachiaria sp. com três anos e sistema de plantio convencional.  Em cada sistema foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm para avaliar os teores e estoques de carbono no solo, e amostras indeformadas com anéis volumétricos para estimar a densidade do solo. Os resultados foram submetidos à análise pelo teste de Scott-Knott (p≤0,05). O carbono orgânico total e as frações granulométricas da matéria orgânica mostraram ser um atributo promissor para avaliação da qualidade do solo. O carbono orgânico total, carbono orgânico particulado e carbono orgânico associado aos minerais foram superiores para vegetação nativa, pastagem de Brachiaria sp. 30 anos, seguidos pelos sistemas com seringueira. O índice de manejo de carbono...

Soil use systems have the potential to alter organic carbon stocks and may remain stable, increase, or decrease relative to the area without anthropogenic interference. The objective of this study was to quantify and compare the total organic carbon stock, organic carbon associated with minerals, particulate organic carbon, and calculate the carbon management index in soils grown under different systems of use. The treatments were represented by six systems of soil use: native vegetation of cerrado, single rubber tree, rubber tree with pineapple, Brachiaria sp. with 30 years, a pasture of Brachiaria sp. with three years, and conventional planting system. In each system, soil samples were collected in the 0-10, 10-20 and 20-30 cm layers to evaluate soil carbon contents and stocks, and undisturbed samples with volumetric rings to estimate soil density. The results were analyzed by Scott-Knott test (p≤0.05). The total organic carbon and the grain size fractions of the organic matter showed to be a promising attribute for soil quality evaluation. Total organic carbon, particulate organic carbon, and organic carbon associated with minerals were higher for native vegetation, Brachiaria sp. 30 years, followed by systems with rubber trees. The calculated carbon management index indicated that the use of rubber trees adds benefits to the soil in the medium and long term, followed by the...

Estoque de carbono orgânico total e fracionamento granulométrico da matéria orgânica em sistemas de uso do solo no cerrado / Total organic carbon stock and granulometric fractioning of organic matter in soil use systems in cerrado

Os sistemas de uso do solo apresentam potencial de alterar os estoques de carbono orgânico, podendo permanecer estáveis, aumentar ou diminuir em relação à área sem interferência antrópica. Com isso, objetivou-se quantificar e comparar os estoques de carbono orgânico total, carbono orgânico associado aos minerais, carbono orgânico particulado e calcular o índice de manejo de carbono em solos cultivados sob diferentes sistemas de uso. Os tratamentos foram representados por seis sistemas de uso do solo: vegetação nativa de cerrado, seringueira solteira, seringueira consorciada com abacaxi, pastagem de Brachiaria sp. com 30 anos, pastagem de Brachiaria sp. com três anos e sistema de plantio convencional.  Em cada sistema foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-30 cm para avaliar os teores e estoques de carbono no solo, e amostras indeformadas com anéis volumétricos para estimar a densidade do solo. Os resultados foram submetidos à análise pelo teste de Scott-Knott (p≤0,05). O carbono orgânico total e as frações granulométricas da matéria orgânica mostraram ser um atributo promissor para avaliação da qualidade do solo. O carbono orgânico total, carbono orgânico particulado e carbono orgânico associado aos minerais foram superiores para vegetação nativa, pastagem de Brachiaria sp. 30 anos, seguidos pelos sistemas com seringueira. O índice de manejo de carbono...(AU)

Soil use systems have the potential to alter organic carbon stocks and may remain stable, increase, or decrease relative to the area without anthropogenic interference. The objective of this study was to quantify and compare the total organic carbon stock, organic carbon associated with minerals, particulate organic carbon, and calculate the carbon management index in soils grown under different systems of use. The treatments were represented by six systems of soil use: native vegetation of cerrado, single rubber tree, rubber tree with pineapple, Brachiaria sp. with 30 years, a pasture of Brachiaria sp. with three years, and conventional planting system. In each system, soil samples were collected in the 0-10, 10-20 and 20-30 cm layers to evaluate soil carbon contents and stocks, and undisturbed samples with volumetric rings to estimate soil density. The results were analyzed by Scott-Knott test (p≤0.05). The total organic carbon and the grain size fractions of the organic matter showed to be a promising attribute for soil quality evaluation. Total organic carbon, particulate organic carbon, and organic carbon associated with minerals were higher for native vegetation, Brachiaria sp. 30 years, followed by systems with rubber trees. The calculated carbon management index indicated that the use of rubber trees adds benefits to the soil in the medium and long term, followed by the...(AU)

Soil nutrient content and plant phytosociology in agroforestrysystems of the Rio de Janeiro State highlands, Brazil / Teores de nutrientes do solo e fitossociologia em sistemas agroflorestais na Região Serrana, Estado do Rio de Janeiro, Brasil

This study aimed to evaluate soil fertility and the horizontal structure of threedemonstration units of Agroforestry Systems (ASs), Sapucaia, RJ, Brazil. Twenty-four plots (25 m2) weredelineated in each AS. Soil fertility was evaluated through pH, organic carbon, total nitrogen, phosphorus and potassium. The estimated phytosociological parameters were frequency, density, dominance,importance value and the diversity index of Shannon. Magnesium was more pronounced in ASas with more management intensity due to the incorporation of banana biomass (AS 1 and 2). The AS 1 highlights were for banana and coffee (about 45% IV), AS 2 banana and physic nuts (about 50% IV) and AS 3 cassava and ‘fumo-bravo (VI=52.2%). This study suggests that diversity contributes to the maintenance of ecosystem services on a local scale, mainly for the conservation and maintenance of soil fertility, as well asto increase food security in the property. The use of physic nuts has not shown to be a favorable option as asource of energy for the farm studied. However, it can contribute to the increase of local value added.These responses support the importance of ASs for the establishment of more sustainable production models.(AU)

Este estudo objetivou avaliar a fertilidade do solo e a estrutura horizontal de três unidades demonstrativas de Sistemas Agroflorestais (SAFs), Sapucaia, RJ, Brasil. Foram demarcadas vinte e quatroparcelas (25 m2) em cada SAF. A fertilidade do solo foi avaliada através do pH, carbono orgânico, nitrogêniototal, fósforo e potássio. Os parâmetros fitossociológicos estimados foram frequência, densidade, dominância, valor de importância e o índice de diversidade de Shannon. O magnésio foi mais pronunciadonos SAFs 1 e 2, com mais intensidade de manejo, devido à incorporação de biomassa da bananeira. Os destaques no SAF 1 foram para banana e café (cerca de 45% do VI); no SAF 2, banana e pinhão-manso (cerca de 50% do VI); e, no SAF 3, mandioca e fumo-bravo (VI=52,2%). Este estudo sugere que adiversidade contribui para a manutenção dos serviços ecossistêmicos em escala local, principalmente para aconservação e manutenção da fertilidade do solo, bem como para aumentar a segurança alimentar. O usodo pinhão-manso não demonstrou uma opção favorável como fonte de energia; no entanto, pode contribuir para o aumento do valor agregado local. Essas respostas sustentam a importância dos SAFs para oestabelecimento de modelos de produção mais sustentáveis.(AU)

Soil nutrient content and plant phytosociology in agroforestrysystems of the Rio de Janeiro State highlands, Brazil / Teores de nutrientes do solo e fitossociologia em sistemas agroflorestais na Região Serrana, Estado do Rio de Janeiro, Brasil

This study aimed to evaluate soil fertility and the horizontal structure of threedemonstration units of Agroforestry Systems (ASs), Sapucaia, RJ, Brazil. Twenty-four plots (25 m2) weredelineated in each AS. Soil fertility was evaluated through pH, organic carbon, total nitrogen, phosphorus and potassium. The estimated phytosociological parameters were frequency, density, dominance,importance value and the diversity index of Shannon. Magnesium was more pronounced in ASas with more management intensity due to the incorporation of banana biomass (AS 1 and 2). The AS 1 highlights were for banana and coffee (about 45% IV), AS 2 banana and physic nuts (about 50% IV) and AS 3 cassava and ‘fumo-bravo’ (VI=52.2%). This study suggests that diversity contributes to the maintenance of ecosystem services on a local scale, mainly for the conservation and maintenance of soil fertility, as well asto increase food security in the property. The use of physic nuts has not shown to be a favorable option as asource of energy for the farm studied. However, it can contribute to the increase of local value added.These responses support the importance of ASs for the establishment of more sustainable production models.

Este estudo objetivou avaliar a fertilidade do solo e a estrutura horizontal de três unidades demonstrativas de Sistemas Agroflorestais (SAFs), Sapucaia, RJ, Brasil. Foram demarcadas vinte e quatroparcelas (25 m2) em cada SAF. A fertilidade do solo foi avaliada através do pH, carbono orgânico, nitrogêniototal, fósforo e potássio. Os parâmetros fitossociológicos estimados foram frequência, densidade, dominância, valor de importância e o índice de diversidade de Shannon. O magnésio foi mais pronunciadonos SAFs 1 e 2, com mais intensidade de manejo, devido à incorporação de biomassa da bananeira. Os destaques no SAF 1 foram para banana e café (cerca de 45% do VI); no SAF 2, banana e pinhão-manso (cerca de 50% do VI); e, no SAF 3, mandioca e fumo-bravo (VI=52,2%). Este estudo sugere que adiversidade contribui para a manutenção dos serviços ecossistêmicos em escala local, principalmente para aconservação e manutenção da fertilidade do solo, bem como para aumentar a segurança alimentar. O usodo pinhão-manso não demonstrou uma opção favorável como fonte de energia; no entanto, pode contribuir para o aumento do valor agregado local. Essas respostas sustentam a importância dos SAFs para oestabelecimento de modelos de produção mais sustentáveis.

Fractions of soil organic matter in the vineyards of altitude regions in Santa Catarina / Compartimentos da matéria orgânica do solo em vinhedos altomontanos em Santa Catarina

The implementation of agricultural systems such as viticulture can quantitatively and qualitatively affect the contents of soil organic matter (SOM). These changes may modify the edaphic features of the soil as well as the soil quality. The objective of this study was to evaluate the chemical and physical fraction of SOMand to analyze changes in the carbon stock and C management index in areas of implanted vineyards in altitude regions of Santa Catarina. Four regions were selected: Region I (Urubici); Region II (San Joaquim); Region III (Campos Novos) and Region IV (Água Doce). In each region, we selected vineyards implanted between 2001 and 2005 as well as surrounding forested areas. Disturbed and undisturbed samples were collected from the 0-5, 5-10, and 10-20 cm layers of the soil. Samples were prepared in the laboratory to obtain air-dried soft soil, which was then used for the analysis of several parameters, namely total organic carbon (TOC), carbon stock,and chemical fractionation of the soil. The chemical fractionation was then used to determine carbon content in the fulvic acid fraction (C-FAF), humic acid fraction (C-HAF), and humin fraction (C-HUM). We also analyzed particle size, quantified the levels of particulate carbon (COp) and carbon associated with clay and silt (COam), and calculated the carbon management index (CMI). We evaluated normality and homogeneity for all data. The resultswere evaluated with an analysis of variance and subsequent F-test. Mean values were compared using a5% Students t-test and subsequently submitted to a Tukeys test. The highest TOC levels were observedin Region II in the 0-5 cm layer in both vineyard and forested areas. Vineyard areas exhibited lowervalues of TOC, Cop, and COam compared to forested areas indicating that the management adopted inthese areas contributed to the reduction of these fractions. Forested areas exhibited a higher proportionof Cop compared to vineyard areas...(AU)

A implantação de sistemas agrícolas como a viticultura pode afetar quantitativamente e qualitativamente o conteúdo de matéria orgânica no solo (MOS). Estas transformações podem modificar os atributos edáficos do solo, bem como sua qualidade. Assim, o objetivo desse estudo foi de avaliar a compartimentalização da MOS, com o emprego do fracionamento químico e físico da MOS e verificar as mudanças no estoque de carbono e no índice de manejo de C em áreas de vinhedos implantados nas regiões de altitude de SC. Foram selecionadas quatro regiões de altitude: Região I (Urubici); Região II (São Joaquim); Região III (Campos Novos); Região IV (Água Doce). Em cada região foram selecionadas áreas de vinhedos implantados entre os anos de 2001 e 2005 e também áreas de floresta. Foram coletadas amostras deformadas e indeformadas nas camadas de 0-5; 5-10;10-20 cm. As amostras foram preparadas em laboratório para obtenção da terra fina seca ao ar, material este que foi utilizado para realizar as análises de carbono orgânico total (COT), o estoque de carbono no solo, fracionamento químico, determinando-se os teores de carbono na fração ácido fúlvico (C-FAF), fração ácido húmico (C-FAH) e fração humina (C-HUM) e granulométrico, quantificando-se os teores de carbono particulado (COp) e o associado a argila e silte (COam), além do cálculo do índice de manejo do carbono. Para todos os dados foi realizada a avaliação da normalidade e homogeneidade. Os resultados foram submetidosà análise de variância com aplicação do teste F e os valores médios comparados entre si pelo teste ta 5%, e, posteriormente, submetidos ao teste de Tukey. Os maiores teores de COT foram observadosna região II, na camada de 0-5cm, tanto nas áreas dos vinhedos como na área de floresta. As áreas dosvinhedos apresentaram menores valores de COT, COp e COam quando comparadas as de floresta o queindica que o manejo adotado nessas áreas está contribuindo para a redução dessas frações...(AU)

Potential impacts of using sewage sludge biochar on the growth of plant forest seedlings / Potenciais impactos do uso de biocarvão de lodo de esgoto no crescimento de mudas de especies florestais

Sewage sludge has long been successfully used in the production of nursery plants; however, some restriction may apply due to its high pathogenic characteristics. The process of charring the organic waste significantly reduces that undesired component and may be as effective as the non-charred residue. The aim of this study was to evaluate the effect of sewage sludge biochar on the growth and morphological traits of eucalyptus (Eucalyptus grandis L.) seedlings, and compare results with those observed when using uncharred sewage sludge. Treatments were arranged in a completely randomized design, in a 2 x 2 factorial scheme, with four replications. Charred and non-charred sewage sludge were tested with and without NPK addition. A control treatment was also evaluated. Ten weeks old eucalyptus seedlings were transferred to the pots and grew for eight weeks. Chlorophyll content, plant height and stem diameter were measured at 0, 30 and 60 days after transplant. Shoot and root biomass were measured after plant harvest. Dickson Quality Index was calculated to evaluate the overall quality of seedlings. Biochar was effective in improving the seedlings quality, and had similar effects as the non-charred waste. Therefore, sewage sludge biochar has the potential to improve the process of production of forest species seedlings and further reduce the environmental risks associated with the use of non-charred sewage sludge.

O lodo de esgoto tem sido usado com sucesso há muito tempo na produção de mudas de espécies florestais em viveiro. Contudo, algumas restrições se aplicam devido às suas características patogênicas. O processo de carbonização desse resíduo orgânico reduz significativamente esse componente, resultando num material que pode ser tão efetivo quanto a matéria prima original. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do biocarvão de lodo de esgoto no crescimento e nos parâmetros morfológicos de mudas de eucalipto (Eucalyptus grandis L.), e comparar os resultados com aqueles observados para as mudas tratadas com lodo de esgoto. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2, com quatro repetições. O lodo de esgoto, carbonizado e não carbonizado, foi testado com e sem a adição de adubação NPK. Um tratamento controle foi avaliado também. Mudas de eucalipto com 10 semanas foram transferidas para vasos contendo os tratamentos, onde cresceram por 60 dias. Teor de clorofila, altura da planta e diâmetro do coleto foram avaliados aos 0, 30 e 60 dias. A biomassa da parte aérea e da raiz foi avaliada após a colheita. O índice de qualidade de Dickson foi calculado para avaliar a qualidade geral das mudas. O biocarvão foi eficiente em melhorar a qualidade das mudas e seu efeito foi similar ao do lodo de esgoto. Portanto, esse biocarvão tem o potencial de melhorar o processo de produção de mudas de espécies florestais em viveiro, e pode ainda reduzir os riscos ambientais associados ao uso de lodo de esgoto.

Potential impacts of using sewage sludge biochar on the growth of plant forest seedlings / Potenciais impactos do uso de biocarvão de lodo de esgoto no crescimento de mudas de especies florestais

Sewage sludge has long been successfully used in the production of nursery plants; however, some restriction may apply due to its high pathogenic characteristics. The process of charring the organic waste significantly reduces that undesired component and may be as effective as the non-charred residue. The aim of this study was to evaluate the effect of sewage sludge biochar on the growth and morphological traits of eucalyptus (Eucalyptus grandis L.) seedlings, and compare results with those observed when using uncharred sewage sludge. Treatments were arranged in a completely randomized design, in a 2 x 2 factorial scheme, with four replications. Charred and non-charred sewage sludge were tested with and without NPK addition. A control treatment was also evaluated. Ten weeks old eucalyptus seedlings were transferred to the pots and grew for eight weeks. Chlorophyll content, plant height and stem diameter were measured at 0, 30 and 60 days after transplant. Shoot and root biomass were measured after plant harvest. Dickson Quality Index was calculated to evaluate the overall quality of seedlings. Biochar was effective in improving the seedlings quality, and had similar effects as the non-charred waste. Therefore, sewage sludge biochar has the potential to improve the process of production of forest species seedlings and further reduce the environmental risks associated with the use of non-charred sewage sludge.(AU)

O lodo de esgoto tem sido usado com sucesso há muito tempo na produção de mudas de espécies florestais em viveiro. Contudo, algumas restrições se aplicam devido às suas características patogênicas. O processo de carbonização desse resíduo orgânico reduz significativamente esse componente, resultando num material que pode ser tão efetivo quanto a matéria prima original. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do biocarvão de lodo de esgoto no crescimento e nos parâmetros morfológicos de mudas de eucalipto (Eucalyptus grandis L.), e comparar os resultados com aqueles observados para as mudas tratadas com lodo de esgoto. Os tratamentos foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2 x 2, com quatro repetições. O lodo de esgoto, carbonizado e não carbonizado, foi testado com e sem a adição de adubação NPK. Um tratamento controle foi avaliado também. Mudas de eucalipto com 10 semanas foram transferidas para vasos contendo os tratamentos, onde cresceram por 60 dias. Teor de clorofila, altura da planta e diâmetro do coleto foram avaliados aos 0, 30 e 60 dias. A biomassa da parte aérea e da raiz foi avaliada após a colheita. O índice de qualidade de Dickson foi calculado para avaliar a qualidade geral das mudas. O biocarvão foi eficiente em melhorar a qualidade das mudas e seu efeito foi similar ao do lodo de esgoto. Portanto, esse biocarvão tem o potencial de melhorar o processo de produção de mudas de espécies florestais em viveiro, e pode ainda reduzir os riscos ambientais associados ao uso de lodo de esgoto.(AU)

Frações da matéria orgânica do solo sob pastagem, sistema plantio direto e integração lavoura-pecuária / Fractions of soil organic matter under pasture, tillage system and crop-livestock integration

O objetivo desse trabalho foi avaliar o carbono orgânico total e as frações químicas (ácido húmico FAH, ácido fúlvico FAF, humina Hum) e granulométricas (carbono orgânico associado as partículas COp, carbono orgânico associado aos minerais COam e índice de manejo do carbono - IMC) da matéria orgânica do solo (MOS) em amostras de um Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto (SPD) com integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à uma área em SPD sem ILP e áreas de Cerrado natural (CE) e pastagem (PA) no sudoeste de Goiás. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 05; 510; 10-20 e 20-40 cm, em delineamento inteiramente casualizado. Dentre as áreas cultivadas, a ILP apresentou nas camadas superficiais do solo os maiores teores de COT, COp, COam, Hum e relação C-FAH/C-FAF, tendo sido verificados valores de COT, COp, COam e Hum semelhantes aos quantificados na área de CE nas camadas mais profundas do solo. Em algumas profundidades avaliadas, as áreas de SPD e ILP apresentaram maior IMC em comparação à área de PA. As áreas de SPD e PA não apresentaram diferença no COT, COam e relação C-FAH/C-FAF, no entanto, a área de SPD conferiu maior estabilidade da MOS, pela similaridades nos teores de C da Hum, FAH, COp e IMC em relação às áreas de CE e ILP em algumas profundidades avaliadas.(AU)

The aim of this study was to evaluate the total organic carbon and the chemical (humic acid FAH, fulvic acid FAF, humin Hum) and textural (organic carbon associated particles COp, organic carbon associated with minerals COam and carbon management index IMC) of soil organic matter (SOM) in samples of an Oxisol under no-tillage (NT) with crop-livestock integration (ILP), compared to one NT area without ILP and areas of natural Cerrado (CE) and pasture (PA) in southwestern Goiás. Soil samples were collected in the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm in a completely randomized design. Among the cultivated areas the ILP presented in the upper soil layers the highest COT, COp, COam, Hum C-FAH/C-FAF and respect, having been checked in COT, COp, and COam Hum similar to those quantified in CE area in the deeper layers of the soil. In some depths evaluated, areas of NT and ILP had higher IMC compared to PA area. Areas of NT and PA showed no statistical difference in the COT, COam and C-FAH/C-FAF relationship, however, the NT area proved to be forwarding to greater stability of SOM, as it showed similarities in levels C of Hum, FAH, COp and IMC in relation to areas of CE and ILP in some depths evaluated.(AU)

TROCAS GASOSAS E FLUXO DE BIOMASSA DO CAPIM-TAMANI SOB DIFERENTES FREQUÊNCIAS E INTENSIDADES DE DESFOLHAÇÃO

Objetivou-se avaliar o fluxo de biomassa e as trocas gasosas do capim-tamani sob diferentes frequências e intensidades de desfolhação, num delineamento em blocos completos casualizados em arranjo fatorial 2 x 3, sendo duas frequências (FD = 85 e 95% de intercepção da radiação fotossinteticamente ativa - IRFA) e três intensidades de desfolhação (ID = 0,8; 1,3 e 1,8 de índice de área foliar residual - IAFr), com quatro repetições. O experimento foi conduzido em Fortaleza, Ceará (03°4547 S e 38°3123 O) no período de abril a agosto de 2019. As taxas de alongamento foliar e alongamento do colmo não foram afetadas pelas diferentes estratégias de manejo do pasto. A taxa de senescência foliar anterior não foi influenciada pelas FD, entretanto houve efeito sobre a menor ID (IAFr = 1,8) com valor médio de 1,21 cm perfilho-1 dia-1 . O número de folhas totais (NFT) apresentou interação entre as FD e ID. O filocrono e a densidade populacional de perfilhos (DPP) caracterizaram interações entre FD e ID. Para as variáveis: taxa de fotossíntese foliar (A), taxa de transpiração foliar(E), concentração de dióxido de carbono na folha (Ci) e condutância estomática (gs), não houve interação entre os níveis de frequência e intensidade de desfolhação, ou efeitos dos níveis intensidade de desfolhação, apenas diferiram entre as frequências de desfolhação. Não se constatou interação ou efeitos entre as FD e ID para as variáveis temperatura foliar (Tleaf), relação fotossíntese/transpiração (A/E), relação fotossíntese/condutância estomática (A/gs) e índice relativo de clorofila. O capim-tamani deve ser manejado com uma frequência de desfolhação de 85% da intercepção da radiação fotossinteticamente ativa, associado com IAF residual de 0,8 ou 1,3, ou com uma frequência de desfolhação de 95% da intercepção da radiação fotossinteticamente ativa, associado com IAF residual de 1,3.

The objective of this study was to evaluate the biomass flow and gas exchange of tamani grass under different frequencies and defoliation intensities, in a complete randomized block design in a 2 x 3 factorial arrangement, with two frequencies (FD = 85 and 95% interception of the photosynthetically active radiation - IRFA) and three defoliation intensities (ID = 0.8; 1.3 and 1.8 residual leaf area index - IAFr), with four replications. The experiment was carried out in Fortaleza, Ceará (03 ° 45'47 '' S and 38 ° 31'23 '' O) from April to August 2019. The rates of leaf elongation and stem elongation were not affected by the different pasture management strategies. The rate of anterior leaf senescence was not influenced by the FD, however there was an effect on the lower ID (IAFr = 1.8) with an average value of 1.21 cm tiller-1 day-1. The number of total leaves (NFT) showed an interaction between FD and ID. The phyllochron and tiller population density (DPP) characterized interactions between FD and ID. For the variables: leaf photosynthesis rate (A), leaf sweat rate (E), leaf carbon dioxide concentration (Ci) and stomatal conductance (gs), there was no interaction between the frequency and intensity of defoliation levels, or effects of defoliation intensity levels, only differed between defoliation frequencies. There was no interaction or effect between FD and ID for the variables leaf temperature (Tleaf), photosynthesis / transpiration ratio (A / E), photosynthesis / stomatal conductance ratio (A / gs) and relative chlorophyll index. Tamani grass should be handled with a defoliation frequency of 85% of the interception of photosynthetically active radiation, associated with a residual IAF of 0.8 or 1.3, or with a defoliation frequency of 95% of the interception of photosynthetically active radiation, associated with residual IAF of 1.3.

Estratégias de manejo alimentar para otimizar o uso de alimento em suspensão para tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) cultivada em bioflocos

O desenvolvimento de tecnologias que possibilitem estudar o aproveitamento dos nutrientes pelos animais é de grande relevância para a sustentabilidade econômica e ambiental. Dessa forma, o presente estudo teve como objetivo gerar informações de estratégias alimentares para juvenis de tilápias em sistema de bioflocos. Este estudo avaliou parâmetros de qualidade de água e variáveis de desempenho, composição corporal e composição nutricional do floco. Juvenis de tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) com aproximadamente 32 g foram submetidos a tratamentos com quatro frequências de alimentação (uma, duas, três e quatro vezes ao dia) e três taxas de alimentação (50%, 75% e 100% de consumo em relação à aparente saciedade) em sistema de bioflocos (fonte de carbono: açúcar de cana, relação C/N de 6/1) durante 56 dias. Com exceção de oxigênio dissolvido, taxa de retenção de proteínas e proteína corporal, as diferentes frequências alimentares não provocaram alterações significativas nos dados de qualidade de água, desempenho, sobrevivência, utilização de proteína, deposição de nutrientes, composição corporal e composição nutricional do floco. A redução da taxa de alimentação resultou em menor desempenho, mas houve redução na concentração de nitrogênio amoniacal total, sólidos, teor de lipídeos corporais e índice hepatossomático. Além disso, a melhor eficiência de utilização de proteína foi obtida na taxa de alimentação de 75%. A composição nutricional do floco não foi afetada pela frequência alimentar e a taxa de redução de 100% para 75% não alterou significativamente conteúdo de proteína do floco. Em conclusão, a frequência alimentar de uma vez ao dia pode ser utilizada para juvenis de tilápia do Nilo cultivados em bioflocos. Apesar da taxa de alimentação à saciedade apresentar o maior desempenho, provavelmente não é a melhor opção para a produção em bioflocos devido a piora na conversão alimentar e a redução da qualidade de água (aumento de sólidos totais e nitrogênio amoniacal total).

The development of technologies that allows use of nutrients by animals is very important for the economic and environmental aquaculture sustainability. The present study aimed to assess feeding strategies for tilapia juveniles in a biofloc system. This study evaluated water quality parameters and variables of performance, body composition and nutritional composition of the flocs. Nile tilapia juveniles weighing approximately 32 g were submitted to treatments with four frequencies (one, two, three and four times a day) and three feeding rates (100, 75 and 50% consumption in relation to visible satiety) in bioflocs (carbon source: sugarcane, C:N ratio: 6:1) for 56 days. With the exception of dissolved oxygen, protein retention rate and body protein content, the different feeding frequencies did not cause significant changes in the data on water quality, performance, survival, protein utilization, nutrient deposition, body composition and nutritional composition of the floc. The reduction in feed rate resulted in a lower performance, but promoted a decrease in the concentration of total ammoniacal nitrogen, solids, hepatosomatic index and body lipids. In addition, we found a better efficiency of protein utilization at 75% feed. The nutritional composition of the floc was not affected by the feed frequency, and the feed rate reduction from 100% to 75% did not significantly alter the protein content of the floc. In conclusion, the results showed that feeding once a day can be used for juveniles of Nile tilapia grown in bioflocs. Although the satiety rate has led to better performance, it may not be the best option for cultura in bioflocs, due to higher feed conversion and reduction of water quality (total solids and total ammoniacal nitrogen increase).

BIOATIVADOR NA DECOMPOSIÇÃO DA MATÉRIA ORGÂNICA E SIMBIOSE ENTRE RIZÓBIOS E AMENDOIM FORRAGEIRO

Aliado ao aumento da pecuária extensiva tem-se o índice de pastagens degradadas, revelando uma necessidade de práticas de manejo que possam melhorar as características físicas, químicas e biológicas do solo. Nesse sentido, a utilização de bioativadores é uma prática que tem ganhado destaque na agricultura, visto que estes estimulam a biologia do solo e contribuem para a ciclagem de nutrientes. Juntamente ao bioativador, o cultivo de plantas de cobertura pode melhorar a fertilidade do solo pelo aporte de matéria orgânica ao sistema e, quando leguminosas, podem estabelecer simbiose com rizóbios. Esses microrganismos possuem capacidade de converter o nitrogênio atmosférico (N2) em formas assimiláveis à planta, contribuindo para o desenvolvimento vegetal e, consequentemente, para a melhoria das características do solo. Os objetivos desse trabalho foram, portanto, avaliar o efeito do bioativador na liberação de CO2 e nos teores de fósforo (P) no solo contendo diferentes resíduos de plantas forrageiras e analisar a ocorrência de sinergismo entre estirpes de rizóbios e bioativador de solo nas características agronômicas e bromatológicas do amendoim forrageiro. A pesquisa foi conduzida no Laboratório de Microbiologia do Solo e no Setor Experimental da Universidade José do Rosário Vellano (UNIFENAS). A decomposição dos resíduos foi medida por meio da liberação de C-CO2, em avaliações semanais, por um período de 45 dias. Os teores de P foram avaliados por meio de análise química do solo. Foi possível observar que os resíduos de Brachiaria humidicola e B. ruziziensis proporcionaram os maiores acúmulos de carbono evoluído e a Crotalaria juncea foi o resíduo vegetal que apresentou maior incremento para os teores de P. Para a avaliação da ocorrência de sinergismo entre rizóbios e bioativador foram avaliadas as seguintes características agronômicas: matéria seca de parte aérea (MSPA), eficiência relativa (EF), número (NN), peso seco de nódulos (PSN) e peso seco de raiz (PSR); e as seguintes características bromatológicas: proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e ácido (FDA). Nessas análises destacaram-se as estirpes UNIFENAS 03-16, UNIFENAS 03-31 e UNIFENAS 03-36, que apresentaram incrementos nos valores de MSPA, ER e NN.

Allied to the increase in extensive cattle ranching, there is an index of degraded pastures, revealing a need for management practices that can be improved as technical, chemical and biological characteristics of the soil. In this sense, the use of bioactivators is a practice that stands out in agriculture, since its use stimulates soil biology and contributes to nutrient cycling. Together with the bioactivator, the cultivation of cover crops can improve soil fertility for the amount of organic matter in the system. In addition, when these plants are legumes, it can be symbolically configured with rhizobia. These microorganisms can convert the atmospheric nitrogen (N2) into forms assimilable to the plant, contributing to development of plant and, consequently, to improve soil characteristics. Therefore, the objectives of this study were evaluating the effect of the CO2 release bioactivator and the levels of phosphorus (P) in the soil, forage plant residues and to analyze the occurrence of synergism between the types of rhizobia and soil bioactivator in the characteristics agronomic and bromatological characteristics of forage peanuts. This survey was conducted at the Soil Microbiology Laboratory and at the Experimental Sector of the José do Rosário Vellano University (UNIFENAS). The decomposition of residues was measured by the release of C-CO2, at semantic temperatures, for a period of 45 days. The P levels were applied through chemical analysis of the soil. It was possible to observe that the residues of Brachiaria humidifies and B. ruziziensis provided the highest acids of the evolved carbon. Also, Crotalaria juncea was the vegetable residue that had the greatest increase in the levels of P. For an evaluation of the loss of synergism between rhizobia and bioactivator, it was evaluated the following agronomic characteristics: aerial dry matter (MSPA), relative efficiency (EF), number (NN), dry nodule weight (PSN) and dry root weight (PSR), and the following characteristics bromatological: crude (PB), neutral detergent fiber (NDF) and acid (FDA). In these analyzes, highlighted the items UNIFENAS 03-16, UNIFENAS 03-31 and UNIFENAS 03-36, which presented an increase in the values of MSPA, ER and NN.

PASTOS DIFERIDOS DE CAPIM-BRAQUIÁRIA (Urochloa decumbens cv. Basilisk) CONSORCIADO COM CALOPOGÔNIO (Calopogonium mucunoides) E ADUBADO COM DOSES DE NITROGÊNIO

A tese foi elaborada em três capítulos, que consistiram de estudos das características relacionadas a produção de forragem, características estruturais, valor nutritivo e densidade de lotação de bovinos de corte, bem como, avaliações sobre deposição e composição química de serrapilheira e sua decomposição em pastos diferidos de capimbraquiária consorciados com calopogônio ou adubado com nitrogênio. Capítulo 1 - A adubação nitrogenada é uma estratégia de manejo que tem sido utilizada, no diferimento de pastagens, com objetivo de aumentar o acúmulo de forragem, tendo como alternativa o uso de leguminosa em consórcio com a gramínea. Objetivou-se avaliar a massa e o acúmulo de forragem, as características estruturais, a composição química da forragem e a taxa de lotação de pasto diferido de capim-braquiária (Urochloa decumbens cv. Basilisk), sem adubação nitrogenada (controle), consorciado com calopogônio (Calopogonium mucunoides), adubado com 50 e 100 kg ha-1 ano de N, durante dois anos. O delineamento foi em blocos casualizados, com duas repetições de tratamento por bloco. Houve efeito da interação tratamentos e anos, para massa e acúmulo de forragem, densidade de perfilhos vegetativos e teor de proteína bruta (pastejo simulado), e de tratamentos, para altura, índice de tombamento, relação massa seca verde/massa seca morta, densidade de perfilhos vivos, mortos e totais, e teor de proteína bruta (corte direto). O consórcio de capim-braquiária e calopogônio pode ser recomendado para diferimento, por garantir massa e acúmulo de forragem e teor de proteína bruta equivalentes aos de pastos adubados. Além disso, o pasto consorciado apresentou mais alto percentual de folhas e teor de proteína bruta em relação aos outros tratamentos, via pastejo simulado, no primeiro ano de estudo. A relação de massa seca verde/material morto foi superior no pasto consorciado e equivalente somente à de pasto adubado com dose mais baixa de nitrogênio. A densidade de lotação foi semelhante entre os tratamentos. Capítulo 2 - O manejo da pastagem pode afetar a qualidade e quantidade de serrapilheira que será depositada no solo. Objetivou-se avaliar o efeito de pastos diferidos de capim-braquiária (Urochloa decumbens cv. Basilisk), sem adubo nitrogenado (B), consorciado com calopogônio (Calopogonium mucunoides) (BC), adubado com 50 (B50) e 100 kg ha-1 N (B100) na massa, taxa de deposição e composição química de serrapilheira, durante dois anos. Os tratamentos foram distribuídos no DBC, com dois blocos e duas repetições de tratamento por bloco. Maior massa total de serrapilheira existente (SE) foi observada no primeiro ano. A massa total de serrapilheira depositada (SD) e a taxa de deposição de serrapilheira foram afetadas pela interação tratamentos e anos, reduzindo-se no segundo ano, exceto para B100 e B. Os teores de FDN e FDA na serrapilheira existente foram mais baixos para B100. Os teores de NIDA na SE e SD foram afetados pelos anos, com maiores valores no segundo ano. Conclui-se que a massa de serrapilheira depositada, total e por colheita, não difere entre os tratamentos. Entretanto, a maior dose de nitrogênio mantém a massa e a taxa de deposição de serrapilheira depositada, em dois anos subsequentes, em pastos de capim-braquiária diferido. As características químicas da serrapilheira diferem entre os tratamentos, com menores teores de FDN, FDA e lignina para os pastos adubados com maior dose de N, o que contribui para melhorar a qualidade da serrapilheira. Capítulo 3 - A serrapilheira é uma importante fonte de nutrientes potencialmente recicláveis para pastagens. Objetivou-se, com este estudo, avaliar os efeitos de pastos diferidos de capim-braquiária (Urochloa decumbens cv. Basilisk) sem adubação (B), consorciado com calopogônio (Calopogonium mucunoides) (BC), adubado com 50 (B50) e 100 kg ha-1 de N (B100), na taxa de decomposição, relação carbono/nitrogênio e composição química de serrapilheira. Os tratamentos foram distribuídos no delineamento em blocos casualizados, com duas repetições de bloco e duas repetições de tratamento por bloco. A serrapilheira foi incubada em litter bags, na superfície do solo, até 128 dias. A biomassa e o nitrogênio remanescentes, e a relação C/N, foram afetados pelos tempos de incubação, verificando-se perdas de aproximadamente 45 e 23%, respectivamente, com mineralização de 2,3 g N kg-1 serrapilheira. A composição química da serrapilheira não foi afetada pelos tratamentos, exceto a concentração de NIDA, que foi afetada pela interação tratamentos e tempos de incubação, sendo mais alta com a dose mais elevada de N. Conclui-se que a biomassa e o nitrogênio remanescente, assim como, a relação C/N, em serrapilheira de pastos de capim-braquiária diferidos, não foram afetados pelos tratamentos, apenas pelos tempos de incubação. Os tratamentos também não alteraram a composição química da serrapilheira, exceto as concentrações de NIDA (%MO), que foram mais elevadas com uso de 100 kg ha-1 de N e em pasto consorciado. Pasto de capim-braquiária, sob diferimento e pastejo, retorna ao solo aproximadamente 20 kg ha-1 de N, contribuindo para a reciclagem deste nutriente.

The thesis was elaborated in three chapters, which consisted of studies of the characteristics related to forage production, structural characteristics, nutritional value and stocking density of beef cattle, as well as evaluations on deposition and chemical composition of litter and its decomposition in pastures deferred signal grass intercropped with calopogonium or fertilized with nitrogen. Chapter 1 - Nitrogen fertilization is a management strategy that has been used, in the deferment of pastures, with the objective of increasing the accumulation of forage, having as an alternative the use of legumes in intercropping with the grass. The objective of this study was to evaluate the forage mass and accumulation, the structural characteristics, the chemical composition of the forage and the stocking rate of deferred signal grass pasture (Urochloa decumbens cv. Basilisk), without nitrogen fertilization (control), intercropped with calopogonium (Calopogonium mucunoides), fertilized with 50 and 100 kg ha-1 year of N, for two years. The design was in randomized blocks, with two repetitions of treatment per block. There was an effect of the interaction between treatments and years, for forage mass and accumulation, density of vegetative tillers and crude protein content (simulated grazing), and treatments for height, tipping index, green dry mass/dead dry mass ratio, density of live, dead and total tillers, and crude protein content (direct cut). The intercropped of signal grass and calopogonium can be recommended for deferral, as it guarantees mass and forage accumulation and crude protein content equivalent to those of fertilized pastures. In addition, the intercropped pasture had a higher percentage of leaves and crude protein content compared to other treatments, via hand plucking, in the first year of study. The green dry matter/dead material ratio was higher in intercropped pasture and equivalent only to that of fertilized pasture with a lower dose of nitrogen. The stocking density was similar between treatments. Chapter 2 - Pasture management can affect the quality and quantity of litter that will be deposited in the soil. The objective of this study was to evaluate the effect of deferred pastures of signal grass (Urochloa decumbens cv. Basilisk), without nitrogen fertilizer (S), intercropped with calopogonium (Calopogonium mucunoides) (SC), fertilized with 50 (S50) and 100 kg ha-1 N (S100) in the mass, deposition rate and chemical composition of litter, for two years. The treatments were distributed in the RBD, with two blocks and two repetitions of treatment per block. Higher total mass of existing litter (EL) was observed in the first year. The total litter deposited mass (LD) and the litter deposition rate were affected by the treatments and years interaction, decreasing in the second year, except for S100 and S. The NDF and ADF levels in the existing litter were lower for S100. The levels of ADIN in EL and LD were affected by the years, with higher values in the second year. It is concluded that the litter mass deposited, total and per harvest, does not differ between treatments. However, the highest dose of nitrogen maintains the mass and the deposition rate of litter deposited, in two subsequent years, in deferred signal grass pastures. The chemical characteristics of the litter differ between treatments, with lower levels of NDF, ADF and lignin for pastures fertilized with a higher dose of N, which contributes to improving the quality of the litter. Chapter 3 - Litter is an important source of potentially recyclable nutrients for pastures. The objective of this study was to evaluate the effects of deferred pastures of signal grass (Urochloa decumbens cv. Basilisk) without fertilization (S), intercropped with calopogonium (Calopogonium mucunoides) (SC), fertilized with 50 (S50) and 100 kg ha- 1 of N (S100), in the decomposition rate, carbon/nitrogen ratio and chemical composition of litter. The treatments were distributed in a randomized block design, with two repetitions of blocks and two repetitions of treatment per block. The litter was incubated in litter bags, on the soil surface, for up to 128 days. The remaining biomass and nitrogen, and the C/N ratio, were affected by the incubation times, with losses of approximately 45 and 23%, respectively, with mineralization of 2,3 g N kg-1 litter. The chemical composition of the litter was not affected by the treatments, except for the concentration of ADIN, which was affected by the interaction treatments and incubation times, being higher with the highest dose of N. It is concluded that the biomass and the remaining nitrogen, as well as, the C/N ratio, in litter of deferred signal grass pastures, were not affected by the treatments, only by the incubation times. The treatments did not alter the chemical composition of the litter, except for the concentrations of ADIN (% MO), which were higher with the use of 100 kg ha-1 of N and in intercropped pasture. Signal grass pasture, under deferral and grazing, returns approximately 20 kg ha-1 of N to the soil, contributing to the recycling of this nutrient.

Respiração basal e relação de estratificação em solo cultivado com citros e tratado com resíduos orgânicos no estado de Sergipe / Basal respiration and stratification ratio in soil cultivated with citrus and treated with organic residues in the state of Sergipe

A utilização de resíduos orgânicos no solo para melhorar sua qualidade, fornecer nutrientes as plantas e aumentar o estoque de carbono é uma prática antiga, mas pouco é conhecido sobre a aplicação de compostagem laminar em pomares de citros. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a atividade microbiana, através da respiração basal, e as diferentes taxas de estratificação de algumas variáveis relacionadas a esse atributo, em um Argissolo Vermelho Amarelo tratado com resíduos orgânicos e cultivado com citros, no estado de Sergipe. Foram coletadas amostras de solo em três profundidades (0-5, 5-10 e 10-15 cm) em área cultivada com laranja pêra (Citrus sinensis, L. Osbeck) sob diferentes tratamentos 1.Compostagem laminar (aplicação, na projeção da copa, na zona de coroamento da planta, de camadas alternadas de resíduos orgânicos frescos e esterco ovino) 2. Compostagem laminar + NPK (o mesmo descrito no item 1 + adubação NPK recomendada pela análise do solo); 3. Húmus (aplicação, na projeção da copa, de composto organico humificado); 4. Húmus + NPK (o mesmo descrito no item 3 + NPK; 5. Controle + NPK (manejo convencional, onde a projeção da copa é mantida livre de plantas invasoras através de capina manual; com aplicação de fertilizantes aplicado na projeção da copa); 6. Controle sem NPK (o mesmo descrito no item 5, sem aplicação de fertilizantes). O estudo foi realizado com...(AU)

The use of organic residues in the soil to improve its quality, provide nutrients to plant growth and increase carbon storage is an ancient practice, but little is known about the application of laminar composting in citrus orchards. The objective of this study was to evaluate the microbial activity through microbial respiration, and the different rates stratification of some variables related to this attribute of an Ultisol cultivated with citrus and treated with organic waste in the state of Sergipe. Soil samples were collected in the layers 0-5 cm, 5-10 cm, and 10-15 cm in a citrus orchard (Citrus sinensis, L. Osbeck) under different treatments 1. Layering organic residue (crop wastes placed in layers under the plant canopy) 2. Layering organic residue + NPK (the same as described in iten 1 + NPK); 3. Humus (Humified organic compost applied under the plant canopy); 4. Humus + NPK (the same as described in iten 3 + NPK); 5. Control + NPK (plant canopy was kept free of residues, + NPK application); 6. Control NPK (plant canopy was kept free of residues, without application of NPK), with three replications. It has been found that the use of the organic residue in the plant canopy increased microbial respiration rate and total organic matter content, as well as an increase in some chemical attributes as pH, P, Ca and Mg in all treatments compared the control. The ratio...(AU)

Fracionamento físico da matéria orgânica e índice de manejo de carbono de um Argissolo submetido a sistemas conservacionistas de manejo / Physical fractionation of organic matter and carbon management index of an Alfisol subjected to conservation management systems

O fracionamento físico da matéria orgânica (MO) do solo é uma alternativa para a obtenção de frações lábeis utilizadas no cálculo do índice de manejo de carbono (IMC). O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do fracionamento físico granulométrico (53µm) e densimétrico, com soluções de iodeto de sódio 1,8Mg m-3 (NaI) ou politungstato de sódio 2,0Mg m-3 (PTS), na separação das frações lábeis (particulada e leve, respectivamente) da MO e o seu uso na estimativa do IMC. Amostras da camada de 0-20cm de um Argissolo Vermelho sob preparo convencional (PC) e plantio direto (PD), combinados com dois sistemas de culturas (aveia/milho e aveia+ervilhaca/milho+caupi), foram avaliadas quanto ao estoque de carbono orgânico total (COT), e nas frações particulada (COP) e leve (C-FL) da MO. No fracionamento físico densimétrico, com a utilização de NaI, foi recuperado menos C-FL em relação ao uso de PTS. A recuperação de COP no fracionamento granulométrico foi intermediária entre a recuperação de FL-NaI e de FL-PTS. O IMC com os dados do fracionamento granulométrico apresentou elevada correlação com o IMC dos dados de fracionamento densimétrico (NaI e PTS), havendo porém uma subestimação dos resultados com o uso de NaI. Os sistemas de manejo sem revolvimento do solo e com maior aporte de resíduos vegetais resultaram em maior IMC, tanto pelo aumento do índice de labilidade quanto do índice de estoque de carbono. O IMC a partir de frações físicas densimétricas da MO demonstra ser um índice eficiente na discriminação de sistemas de manejo, podendo ser utilizado na avaliação das práticas de manejo do solo.

The physical fractionation of soil organic matter (SOM) is an alternative in assessing the amount of labile fraction that is used to calculate the carbon management index (CMI). The objective this research was to assess the efficiency of particle-size physical fractionation, (53-µm mesh), and density physical fractionation, with sodium iodide 1.8Mg m-3 (NaI) or sodium polytungstate 2.0Mg m-3 (PTS) solutions, at recovering SOM labile fractions (particulate and light, respectively) and at estimating the CMI. Soil samples of the 0-20cm layer of a sandy clay loam Acrisol under conventional tillage (CT) and no-tillage (NT) combined with two cropping systems (oat/maize and oat+vetch/maize+cowpea) were analyzed for stocks of total organic carbon (TOC), particulate organic carbon fraction (POC) and light fraction carbon (LF-C). In density physical fractionation, with the use of NaI was recovered less LF-C than PTS. The recovery of POC by particle-size fractionation was intermediate between the recovery of NaI-LF and PTS-LF. The CMI calculated after particle-size fractionation showed high correlation with CMI after density fractionation with NaI or PTS, although results were rather underestimated with NaI. Conservation management systems without soil disturbance and with higher crop residue addition enhanced the CMI, because of increments of both lability index and carbon pool index. The CMI based on SOM physical densimetrical fraction shows evidence of being and efficient index to discriminate management systems that can be used to assess soil management practices.

Fracionamento físico da matéria orgânica e índice de manejo de carbono de um Argissolo submetido a sistemas conservacionistas de manejo / Physical fractionation of organic matter and carbon management index of an Alfisol subjected to conservation management systems

O fracionamento físico da matéria orgânica (MO) do solo é uma alternativa para a obtenção de frações lábeis utilizadas no cálculo do índice de manejo de carbono (IMC). O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência do fracionamento físico granulométrico (53µm) e densimétrico, com soluções de iodeto de sódio 1,8Mg m-3 (NaI) ou politungstato de sódio 2,0Mg m-3 (PTS), na separação das frações lábeis (particulada e leve, respectivamente) da MO e o seu uso na estimativa do IMC. Amostras da camada de 0-20cm de um Argissolo Vermelho sob preparo convencional (PC) e plantio direto (PD), combinados com dois sistemas de culturas (aveia/milho e aveia+ervilhaca/milho+caupi), foram avaliadas quanto ao estoque de carbono orgânico total (COT), e nas frações particulada (COP) e leve (C-FL) da MO. No fracionamento físico densimétrico, com a utilização de NaI, foi recuperado menos C-FL em relação ao uso de PTS. A recuperação de COP no fracionamento granulométrico foi intermediária entre a recuperação de FL-NaI e de FL-PTS. O IMC com os dados do fracionamento granulométrico apresentou elevada correlação com o IMC dos dados de fracionamento densimétrico (NaI e PTS), havendo porém uma subestimação dos resultados com o uso de NaI. Os sistemas de manejo sem revolvimento do solo e com maior aporte de resíduos vegetais resultaram em maior IMC, tanto pelo aumento do índice de labilidade quanto do índice de estoque de carbono. O IMC a partir de frações físicas densimétricas da MO demonstra ser um índice eficiente na discriminação de sistemas de manejo, podendo ser utilizado na avaliação das práticas de manejo do solo.(AU)

The physical fractionation of soil organic matter (SOM) is an alternative in assessing the amount of labile fraction that is used to calculate the carbon management index (CMI). The objective this research was to assess the efficiency of particle-size physical fractionation, (53-µm mesh), and density physical fractionation, with sodium iodide 1.8Mg m-3 (NaI) or sodium polytungstate 2.0Mg m-3 (PTS) solutions, at recovering SOM labile fractions (particulate and light, respectively) and at estimating the CMI. Soil samples of the 0-20cm layer of a sandy clay loam Acrisol under conventional tillage (CT) and no-tillage (NT) combined with two cropping systems (oat/maize and oat+vetch/maize+cowpea) were analyzed for stocks of total organic carbon (TOC), particulate organic carbon fraction (POC) and light fraction carbon (LF-C). In density physical fractionation, with the use of NaI was recovered less LF-C than PTS. The recovery of POC by particle-size fractionation was intermediate between the recovery of NaI-LF and PTS-LF. The CMI calculated after particle-size fractionation showed high correlation with CMI after density fractionation with NaI or PTS, although results were rather underestimated with NaI. Conservation management systems without soil disturbance and with higher crop residue addition enhanced the CMI, because of increments of both lability index and carbon pool index. The CMI based on SOM physical densimetrical fraction shows evidence of being and efficient index to discriminate management systems that can be used to assess soil management practices.(AU)

Carbon stock, chemical and physical properties of soils under management systems with different deployment times in western region of Paraná, Brazil / Estoque de carbono, propriedades químicas e físicas do solo em sistemas de manejo com diferentes tempos de implantação na Região Oeste do Paraná, Brasil

The objective of this study was evaluate the organic carbon stock and chemical and physical properties of soils in management systems with different deployment times under clayey Red Latosol in western region of Paraná, Brazil. Five managed areas and a reference area (native forest) without anthropic action were analyzed in completely randomized design with five repetitions. Management systems include three areas with different time of first adoption of no-till: 6 years NT6 (transition phase), 14 years NT14 (consolidation phase) and 22 years NT22 (maintenance phase); 16 years of no-till, and in the last four years with integration of maize and ruzigrass (Brachiaria ruziziensis) (NT+B) and an area of permanent and continuous extensive cattle pasture of coast-cross (Cynodon dactylon) (Pa). Physical and chemical properties, total soil organic carbon (TOC) stock and carbon stratification index (SI) of soils were evaluated in depths of 0-0.05; 0.05-0.10; 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m. The macroporosity (MA) was higher in the area of native forest, ranging from 0.23 to 0.30 m3 m-3 and the microporosity (MI) was higher in cultivated areas. The areas of NT+B and P presented lower ratio macroporosity/total pore volume (MA/TPV). For soil bulk density (BD) and soil penetration resistance (SPR), the managed areas show higher values, suggesting the occurrence of compacted subsurface layers. Native forest area showed the highest TOC levels in the depths of 0-0.05 and 0.05-0.10 m, reaching 30.5 g kg-1 in the 0-0.05 m soil layer. There was negative change on TOC stocks in the managed areas in relation to forest area, being more evident in the more superficial soil layers. The SI was greater than one, however there is a reduction in function of adoption time of no-till. There was higher soil compaction in the managed areas, and the NT in soybean/maize succession system does not contribute effectively to the increase of TOC stocks.(AU)

O objetivo do presente estudo foi avaliar os estoques de carbono, atributos químicos e físicos do solo em sistemas de manejo com diferentes tempos de implantação na região oeste do Paraná, Brasil. Foi utilizado o delineamento inteiramente casualizado com cinco repetições, e as áreas com diferentes tempos de adoção do sistema plantio direto (SPD) foram: 6 anos (fase de transição), 14 anos (fase de consolidação) e 22 anos (fase de manutenção); 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho safrinha e Brachiaria; uma área de pastagem permanente coast-cross (Cynodon dactylon) e uma área de mata nativa. Os atributos químicos e físicos, o estoque de carbono e o índice de estratificação (IE) foram avaliados nas camadas de 0-0,05, 0,05-0,1, 0,1-0,2 e 0,2-0,4 m. A macroporosidade (MA) foi superior na área de mata, variando de 0,23 a 0,30 m3 m-3 e a microporosidade (MI) foi superior nas áreas cultivadas. As áreas de SPD+B e pastagem apresentaram menor relação macroporos/volume total de poros (MA/VTP). Tanto para a densidade do solo (DS), quanto para a resistência à penetração (RP), as áreas manejadas apresentam valores superiores, o que sugere a ocorrência de camadas subsuperficiais compactadas. A área de mata apresentou teores de carbono orgânico total superiores nas camadas de 0-0,05 e 0,05-0,1 m, alcançando 30,5 g kg-1 na camada de 0-0,05 m. Observa-se variação negativa nos estoque de carbono orgânico total nas áreas manejadas em relação à área de mata, sendo mais evidente nas camadas mais superficiais. O IE foi superior a um, porém verifica-se redução em função do tempo de adoção do SPD. Verifica-se maior compactação do solo nas áreas manejadas, e o SPD no sistema de sucessão soja/milho não contribui de forma efetiva para o aumento dos estoques de carbono orgânico do solo.(AU)

Alterações na qualidade física de um latossolo amarelo sob pastagem / Changes in the physical quality of an Oxisol under grazing system

Indicators of physical quality of soils are important tools in the study of changes that occur in soils brought about by use and management practices. The objective of this study was to use the least limiting water range (LLWR) and S value (the slope of the soil water retention curve at its inflection point) to quantify soil physical changes promoted by grazing system in comparison with soil under forest vegetation. The study was carried out in an Oxisol under native vegetation and grazing. At these sites disturbed and undisturbed samples were collected at depths of 0-5 and 25-30 cm. The samples were used for chemical and physical analyzes. The S-value varied depending on land use. Except under native vegetation (at 0-5 cm depth), the S-index values were below the limit suggested to permit discriminating between soils with good and poor structural quality. The LLWR was strongly reduced under grazing, reaching zero values. The main limiting factor to water availability was soil resistance, which except under natural vegetation (0-5 cm), was the factor that determined the lower threshold for water availability in all areas and studied depths. Regarding the assessment of the physical quality of soils, the indicators of soil physical quality, LLWR and S value, yielded similar results and were able to indicated physical changes that occurred in the soil under the grazing system.

Indicadores de qualidade física do solo representam uma importante ferramenta no estudo das alterações que ocorrem no solo em função de ações de uso e manejo. Objetivou-se com este estudo utilizar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o índice-S (declividade da curva de retenção de água no solo no ponto de inflexão) para quantificar as alterações físicas do solo promovidas pelo sistema de pastagem, tendo como referência um solo sob mata. O estudo foi realizado em um Latossolo Amarelo distroférrico típico sob mata nativa e pastagem, onde foram coletadas amostras deformadas e indeformadas nas profundidades de 0-5 e 25-30 cm, utilizadas para determinação do carbono orgânico do solo e análises físicas. Os valores de índice-S, com exceção do solo sob mata (0-5 cm), estiveram abaixo do limite sugerido para separar solos com boa e pobre qualidade estrutural. O IHO foi fortemente reduzido no solo sob pastagem, chegando a atingir valor zero. O principal fator limitante para a disponibilidade de água foi a resistência à penetração, que exceto em mata (0-5 cm), atuou como limite inferior do IHO em todas as áreas e profundidades avaliadas. Os indicadores de qualidade física do solo, IHO e índice-S, apresentaram conformidade quanto à avaliação da qualidade física dos solos estudados e indicaram as alterações físicas promovidas no solo sob sistema de pastagem.

Alterações na qualidade física de um latossolo amarelo sob pastagem / Changes in the physical quality of an Oxisol under grazing system

Indicators of physical quality of soils are important tools in the study of changes that occur in soils brought about by use and management practices. The objective of this study was to use the least limiting water range (LLWR) and S value (the slope of the soil water retention curve at its inflection point) to quantify soil physical changes promoted by grazing system in comparison with soil under forest vegetation. The study was carried out in an Oxisol under native vegetation and grazing. At these sites disturbed and undisturbed samples were collected at depths of 0-5 and 25-30 cm. The samples were used for chemical and physical analyzes. The S-value varied depending on land use. Except under native vegetation (at 0-5 cm depth), the S-index values were below the limit suggested to permit discriminating between soils with good and poor structural quality. The LLWR was strongly reduced under grazing, reaching zero values. The main limiting factor to water availability was soil resistance, which except under natural vegetation (0-5 cm), was the factor that determined the lower threshold for water availability in all areas and studied depths. Regarding the assessment of the physical quality of soils, the indicators of soil physical quality, LLWR and S value, yielded similar results and were able to indicated physical changes that occurred in the soil under the grazing system.(AU)

Indicadores de qualidade física do solo representam uma importante ferramenta no estudo das alterações que ocorrem no solo em função de ações de uso e manejo. Objetivou-se com este estudo utilizar o intervalo hídrico ótimo (IHO) e o índice-S (declividade da curva de retenção de água no solo no ponto de inflexão) para quantificar as alterações físicas do solo promovidas pelo sistema de pastagem, tendo como referência um solo sob mata. O estudo foi realizado em um Latossolo Amarelo distroférrico típico sob mata nativa e pastagem, onde foram coletadas amostras deformadas e indeformadas nas profundidades de 0-5 e 25-30 cm, utilizadas para determinação do carbono orgânico do solo e análises físicas. Os valores de índice-S, com exceção do solo sob mata (0-5 cm), estiveram abaixo do limite sugerido para separar solos com boa e pobre qualidade estrutural. O IHO foi fortemente reduzido no solo sob pastagem, chegando a atingir valor zero. O principal fator limitante para a disponibilidade de água foi a resistência à penetração, que exceto em mata (0-5 cm), atuou como limite inferior do IHO em todas as áreas e profundidades avaliadas. Os indicadores de qualidade física do solo, IHO e índice-S, apresentaram conformidade quanto à avaliação da qualidade física dos solos estudados e indicaram as alterações físicas promovidas no solo sob sistema de pastagem.(AU)

TROCAS GASOSAS, ÍNDICES DE CRESCIMENTO E COMPOSIÇÃO MORFOLÓGICA DE HÍBRIDOS DE SORGO EM SEQUEIRO SOB FREQUÊNCIAS DE PASTEJO COM OVINOS

A sazonalidade da produção de forragem em regiões semiáridas consiste num dos principais entraves à produção de ruminantes a pasto. A utilização de plantas forrageiras tolerantes ao déficit hídrico, que reduza a sazonalidade na produção de forragem, consiste em estratégia factível para viabilizar a pecuária a pasto nessas regiões. Objetivou-se avaliar as trocas gasosas, os índices de crescimento e a composição morfológica de dois híbridos de sorgo para pastejo submetidos a duas frequências de pastejo com ovinos. Adotou-se um arranjo fatorial 2x2 num delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições. Os tratamentos consistiram da combinação entre dois híbridos de sorgo para pastejo (Sorghum bicolor x S. sudanense) e duas frequências de pastejo (60 e 80 cm de altura), com ovinos da raça Morada Nova, manejados sob lotação rotativa. Para o ensaio de trocas gasosas constatou-se interação entre híbridos e frequência de pastejo. Quantificou-se maior índice relativo de clorofila para o híbrido CM (44,40 unidades SPAD). A taxa de fotossíntese foliar foi superior (33,41 mol-1 m-2 s-1) na menor frequência de pastejo (60 cm). As taxas de transpiração foliar, condutância estomática, concentração interna de dióxido de carbono, temperatura foliar, relação fotossíntese/condutância e relação fotossíntese/transpiração não apresentaram significância para os fatores estudados. Para os índices de crescimento, obteve-se ajuste dos modelos testado para o efeito da idade de crescimento durante o período de descanso. O índice de área foliar, razão de peso foliar, taxa de assimilação líquida e taxa de crescimento relativo apresentaram comportamento linear. A razão de área foliar foi minimizada aos 11,45 dias para o BRx60 e maximizada aos 19,83 dias para o BRx80, não revelando significância para CMx60 (0,0407 ± 0,01) e CMx80 (0,0248 ± 0,09). Para a composição morfológica do dossel, observou-se maior percentual de lâminas foliares na camada superior a 31 cm na combinação CMx60. Houve aumento no percentual de colmo e material morto, e na ocorrência de plantas invasoras a partir de 31 cm de altura, para as combinações BRx80 e CMx80. A combinação BRx60 apresentou maior eficiência fotossintética e a combinação CMx60 maior eficiência de crescimento. O manejo com 60 cm de altura pré-pastejo proporcionou maior percentual de lâminas foliares verdes ao longo do perfil do dossel.

The seasonality of forage production in semi-arid regions is one of the main barriers to grass-fed ruminant production. The use of forage plants tolerant to water restriction, that reduces the seasonality in forage production, is a feasible strategy to enable pasture farming in these regions. The objective in this study was to evaluate the gas exchange, growth rates and morphological composition of two sorghum hybrids submitted to two grazing frequencies using sheep. A 2x2 factorial arrangement was adopted in a completely randomized design with four replicates. The treatments consisted of the combination of two sorghum hybrids (Sorghum bicolor x S. sudanense) and two grazing frequencies (60 and 80 cm of height pre-grazing), using Morada Nova sheep, managed under rotational stocking. Interaction between hybrids and frequency of grazing were observed for the gas exchange trial. A higher relative chlorophyll index was quantified for the CM hybrid (44.40 SPAD units). The leaf photosynthesis rate was higher (33.41 mol m-2 s-1) at the lowest grazing frequency (60 cm). Leaf transpiration rate, stomatal conductance, internal carbon dioxide concentration, leaf temperature, photosynthesis conductance ratio, and photosynthesis transpiration ratio did not present statistical significance for the factors studied. For the growth analysis trial, the adjustment of the tested models was obtained for the effect of growth age during the rest period. Leaf area index, leaf weight ratio, net assimilation rate and relative growth rate showed linear behavior. The leaf area ratio was minimized at 11.45 days for BRx60 and maximized at 19.83 days for BRx80, showing no statistical significance for CMx60 (0.0407 ± 0.01) and CMx80 (0.0248 ± 0.09). For the morphological composition of the canopy, a greater percentage of leaf blades was observed in the upper layer at 31 cm for the CMx60 combination. There was an increase in the percentage of stem and dead material, and in the occurrence of weeds from 31 cm in height, for the combinations BRx80 and CMx80. The BRx60 combination showed higher photosynthetic efficiency and the CMx60 combination had higher growth efficiency. The management with 60 cm of pre-grazing height favored a greater proportion of green leaf blades along the canopy profile.