The role of cladocerans in green and brown food web coupling / O papel dos cladóceros no acoplamento da teia alimentar verde e marrom

Cladocerans, an important zooplankton community, are consumers from the base of the food web of aquatic environments. We investigated the contribution of producers (phytoplankton and periphytic biofilm) and particulate organic carbon (POC). Collections were carried out in lakes of the Upper Paraná River Floodplain, the last stretch free of dams in the second-largest South American basin. Isotope ratios (δ13C and δ15N) were measured, besides the contributions of probable food sources to the cladocerans biomass. The phytoplankton constituted the source of carbon for cladocerans, followed by POC. Thus this work, in addition to emphasizing the importance of cladocerans in nutrient cycling, highlighted the need for the conservation of environments surrounding the lakes as they are the sources of organic matter for aquatic communities. Besides, the analyzed zooplanktonic organisms demonstrated their role in the interconnection between the green and brown food webs, which have been studied separately for a long time.

Os cladóceros, importante comunidade zooplanctônica, são consumidores da base da cadeia alimentar dos ambientes aquáticos. O objetivo foi identificar a real contribuição dos produtores (fitoplâncton e biofilme perifítico) e do carbono orgânico particulado (COP) na biomassa dos cladóceros. As coletas foram realizadas em lagoas da planície de inundação do alto rio Paraná, último trecho livre de barragens na segunda maior bacia da América do Sul. As razões isotópicas (δ¹³C e δ15N) e as contribuições de prováveis fontes de alimento para a biomassa de cladóceros foram medidas. Verificou-se valores enriquecidos de δ15N para o fitoplâncton de ambiente sob impacto antrópico, COP com valores de d13C semelhante a plantas C3 e diferenças na assinatura do d13C do fitoplâncton dos ambientes estudados. Ademais, que o fitoplâncton constituiu a maior fonte de carbono para os cladóceros (35% ou mais da biomassa dos cladóceros), seguido pelo COP (30% ou mais). Assim, o presente trabalho, além de enfatizar a importância dos cladóceros na ciclagem de nutrientes, destacou a necessidade de conservação dos ambientes no entorno dos lagos, uma vez que são fontes de matéria orgânica para as comunidades aquáticas. Além disso, os organismos zooplanctônicos analisados demonstraram seu papel na interconexão entre as cadeias alimentares verde e marrom, que há muito vêm sendo estudadas separadamente.

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)

Carbono orgânico e nitrogênio do solo sob alturas de pastejo da Urochloa ruziziensis em sistema agropastoril / Soil organic carbon and nitrogen under heights of Urochloa ruziziensis grazing in agro-pastoral system

A matéria orgânica do solo é essencial dentro do sistema agrícola e seu acúmulo pode ser favorecido pelo aporte de resíduos vegetais sobre o solo. Objetivou-se avaliar o efeito da altura de pastejo de Urochloa ruziziensis nos teores e estoques de carbono orgânico e nitrogênio do solo, em sistema agropastoril, em Latossolo Vermelho Distrófico típico. Para o estudo foram coletadas amostras de solo entre os anos de 2010 e 2012. O delineamento foi em blocos casualizados em parcelas subdivididas no tempo e cinco tratamentos, constituídos pelas alturas de pastejo: 10; 20; 30 e 40 cm e mais uma área não pastejada de Urochloa ruziziensis, e três repetições. Determinou-se nas camadas do solo (0-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade) o teor e estoque de carbono orgânico total, carbono orgânico particulado, carbono orgânico associado aos minerais, teor e estoque de nitrogênio total e o teor de nitrogênio mineral. As variáveis estudadas foram submetidas à análise de variância pelo teste F e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ambos, ao nível de 5% de probabilidade. Os teores e estoques de carbono orgânico total e suas respectivas frações, os teores de nitrogênio total e mineral do solo, além, dos estoques de nitrogênio total do solo, não foram alterados pelas alturas de pastejo e a área não pastejada. Todavia, na camada 0-10 cm, ocorreu aumento dos teores e estoques de carbono orgânico total, carbono orgânico associado aos minerais e redução do carbono orgânico particulado do solo, e, também, aumento dos teores e estoques de nitrogênio total entre o primeiro e o segundo ano de condução, sob plantio direto. Houve aumento dos teores de nitrogênio mineral após a colheita da soja para todas as camadas do solo.

Soil organic matter is essential within the agricultural system and its accumulation can be favored by the contribution of vegetal residues on the soil. The objective is to evaluate the effect of the grazing height of Urochloa ruziziensis in levels and stocks of soil organic carbon and nitrogen, in agro-pastoral system, in Distrophic Red Latosol typically. For this study, soil samples were collected between the years 2010 and 2012. The design was on randomized blocks in split plots of time and five treatments, constituted of grazing heights: 10; 20; 30 and 40 cm and one more area without grazing of Urochloa ruziziensis, and three repetitions. It was determined in soil layers (0-10, 10-20 e 20-30 cm depth) the level and stock of total organic carbon, particularly carbon, carbon associated with minerals, level and stock of total nitrogen and content of mineral nitrogen. The variables studied were submitted to variance analysis by the F test and the means were compared by the Tukey test, both at 5% probability level. The levels and stocks of total organic carbon in soil and their fractions, the levels of total nitrogen and mineral soil beyond stocks of total nitrogen soil, were not changed by the grazing heights and the area grazed. However, in the 0-10 cm layers, there was an increase in the contents and total organic carbon, organic carbon associated with the minerals and the reduction of the particulate organic carbon of the soil, as well as the increase of the total nitrogen contents between the first and second year of driving, under no-tillage. There was an increase of mineral nitrogen after the soybean harvest to all layers of the soil.

Carbono orgânico e nitrogênio do solo sob alturas de pastejo da Urochloa ruziziensis em sistema agropastoril / Soil organic carbon and nitrogen under heights of Urochloa ruziziensis grazing in agro-pastoral system

A matéria orgânica do solo é essencial dentro do sistema agrícola e seu acúmulo pode ser favorecido pelo aporte de resíduos vegetais sobre o solo. Objetivou-se avaliar o efeito da altura de pastejo de Urochloa ruziziensis nos teores e estoques de carbono orgânico e nitrogênio do solo, em sistema agropastoril, em Latossolo Vermelho Distrófico típico. Para o estudo foram coletadas amostras de solo entre os anos de 2010 e 2012. O delineamento foi em blocos casualizados em parcelas subdivididas no tempo e cinco tratamentos, constituídos pelas alturas de pastejo: 10; 20; 30 e 40 cm e mais uma área não pastejada de Urochloa ruziziensis, e três repetições. Determinou-se nas camadas do solo (0-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade) o teor e estoque de carbono orgânico total, carbono orgânico particulado, carbono orgânico associado aos minerais, teor e estoque de nitrogênio total e o teor de nitrogênio mineral. As variáveis estudadas foram submetidas à análise de variância pelo teste F e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey, ambos, ao nível de 5% de probabilidade. Os teores e estoques de carbono orgânico total e suas respectivas frações, os teores de nitrogênio total e mineral do solo, além, dos estoques de nitrogênio total do solo, não foram alterados pelas alturas de pastejo e a área não pastejada. Todavia, na camada 0-10 cm, ocorreu aumento dos teores e estoques de carbono orgânico total, carbono orgânico associado aos minerais e redução do carbono orgânico particulado do solo, e, também, aumento dos teores e estoques de nitrogênio total entre o primeiro e o segundo ano de condução, sob plantio direto. Houve aumento dos teores de nitrogênio mineral após a colheita da soja para todas as camadas do solo.(AU)

Soil organic matter is essential within the agricultural system and its accumulation can be favored by the contribution of vegetal residues on the soil. The objective is to evaluate the effect of the grazing height of Urochloa ruziziensis in levels and stocks of soil organic carbon and nitrogen, in agro-pastoral system, in Distrophic Red Latosol typically. For this study, soil samples were collected between the years 2010 and 2012. The design was on randomized blocks in split plots of time and five treatments, constituted of grazing heights: 10; 20; 30 and 40 cm and one more area without grazing of Urochloa ruziziensis, and three repetitions. It was determined in soil layers (0-10, 10-20 e 20-30 cm depth) the level and stock of total organic carbon, particularly carbon, carbon associated with minerals, level and stock of total nitrogen and content of mineral nitrogen. The variables studied were submitted to variance analysis by the F test and the means were compared by the Tukey test, both at 5% probability level. The levels and stocks of total organic carbon in soil and their fractions, the levels of total nitrogen and mineral soil beyond stocks of total nitrogen soil, were not changed by the grazing heights and the area grazed. However, in the 0-10 cm layers, there was an increase in the contents and total organic carbon, organic carbon associated with the minerals and the reduction of the particulate organic carbon of the soil, as well as the increase of the total nitrogen contents between the first and second year of driving, under no-tillage. There was an increase of mineral nitrogen after the soybean harvest to all layers of the soil.(AU)

Compartments of organic matter in an Oxisol under different types of no-tillage systems / Compartimentos da matéria orgânica de um Latossolo sob diferentes tipos de semeadura direta

The objective of this study was to evaluate the changes in soil carbon (C) as well as its fractions ofphysical (particulate organic carbon associated with minerals), chemical (fulvic and humic acids andhumins), and oxidizable (F1, F2, F3, and F4) forms of an Oxisol under no-tillage systems (SPD) underdifferent successions and crop rotations in the Cerrado area. In order to do this, the areas of consolidatedSPD (10 to 20 years) under the same soil and climatic conditions were selected in Montividiu (GO),with soybean-corn succession (SSM), soybean-millet succession (SSMt), soybean-millet-bean-cottonrotation (RSMFA), crop-livestock integration (ILP), and a native cerrado (CE) area used as a controltreatment In each area, samples were collected at depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, respectively. The no-tillage system with crop rotation, followed by no-tillage system withcrop-livestock integration, were the ones that presented the greatest potential to increase total carboncontent in soil, presenting higher C contents of the granulometric, humic, and oxidizable fractions ofthe soil organic matter (SOM), compared with the other areas of no-tillage systems with succession ofthe respective evaluated crops. The no-tillage areas with corn and soybean/millet succession systemsshowed a similar pattern in soil C accumulation, as well as in the compartments of SOM evaluated.

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações no carbono do solo, bem como, suas frações físicas(carbono orgânico particulado e associado aos minerais), químicas (ácido fúlvico, húmico e humina),e oxidáveis (F1, F2, F3 e F4) de um Latossolo Vermelho em áreas de sistema de plantio direto (SPD)sob diferentes sucessões e rotações de culturas no cerrado goiano. Para isso, em Montividiu (GO)foram selecionadas áreas de SPD consolidado (10 a 20 anos) sob mesmas condições edafoclimáticascom: sucessão soja-milho (SSM), sucessão soja-milheto (SSMt), rotação soja-milho-milheto-feijãoalgodão(RSMFA), integração lavoura-pecuária (ILP) e uma área de cerrado nativo (CE) utilizada comoreferência. Em cada uma das áreas, foram coletadas amostras nas profundidades de 0,0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m. O sistema de plantio direto com rotação de culturas seguido do sistemade plantio direto com integração lavoura-pecuária foram aqueles que apresentaram maior potencialde aumento do carbono total do solo, apresentando maiores teores de C das frações granulométricas,húmicas e oxidáveis da MOS (matéria orgânica do solo) em relação as demais áreas de sistema deplantio direto com sucessão de culturas avaliadas. As áreas de sistema de plantio direto com sucessãosoja/milho e soja/milheto exibiram padrão semelhante no acúmulo de C do solo, bem como, nos compartimentos da MOS avaliados.

Compartments of organic matter in an Oxisol under different types of no-tillage systems / Compartimentos da matéria orgânica de um Latossolo sob diferentes tipos de semeadura direta

The objective of this study was to evaluate the changes in soil carbon (C) as well as its fractions ofphysical (particulate organic carbon associated with minerals), chemical (fulvic and humic acids andhumins), and oxidizable (F1, F2, F3, and F4) forms of an Oxisol under no-tillage systems (SPD) underdifferent successions and crop rotations in the Cerrado area. In order to do this, the areas of consolidatedSPD (10 to 20 years) under the same soil and climatic conditions were selected in Montividiu (GO),with soybean-corn succession (SSM), soybean-millet succession (SSMt), soybean-millet-bean-cottonrotation (RSMFA), crop-livestock integration (ILP), and a native cerrado (CE) area used as a controltreatment In each area, samples were collected at depths of 0.0-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, and 0.20-0.40 m, respectively. The no-tillage system with crop rotation, followed by no-tillage system withcrop-livestock integration, were the ones that presented the greatest potential to increase total carboncontent in soil, presenting higher C contents of the granulometric, humic, and oxidizable fractions ofthe soil organic matter (SOM), compared with the other areas of no-tillage systems with succession ofthe respective evaluated crops. The no-tillage areas with corn and soybean/millet succession systemsshowed a similar pattern in soil C accumulation, as well as in the compartments of SOM evaluated.(AU)

O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações no carbono do solo, bem como, suas frações físicas(carbono orgânico particulado e associado aos minerais), químicas (ácido fúlvico, húmico e humina),e oxidáveis (F1, F2, F3 e F4) de um Latossolo Vermelho em áreas de sistema de plantio direto (SPD)sob diferentes sucessões e rotações de culturas no cerrado goiano. Para isso, em Montividiu (GO)foram selecionadas áreas de SPD consolidado (10 a 20 anos) sob mesmas condições edafoclimáticascom: sucessão soja-milho (SSM), sucessão soja-milheto (SSMt), rotação soja-milho-milheto-feijãoalgodão(RSMFA), integração lavoura-pecuária (ILP) e uma área de cerrado nativo (CE) utilizada comoreferência. Em cada uma das áreas, foram coletadas amostras nas profundidades de 0,0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m. O sistema de plantio direto com rotação de culturas seguido do sistemade plantio direto com integração lavoura-pecuária foram aqueles que apresentaram maior potencialde aumento do carbono total do solo, apresentando maiores teores de C das frações granulométricas,húmicas e oxidáveis da MOS (matéria orgânica do solo) em relação as demais áreas de sistema deplantio direto com sucessão de culturas avaliadas. As áreas de sistema de plantio direto com sucessãosoja/milho e soja/milheto exibiram padrão semelhante no acúmulo de C do solo, bem como, nos compartimentos da MOS avaliados.(AU)

Bacterial degradation of dissolved organic matter released by Planktothrix agardhii (Cyanobacteria)

Abstract Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir.

Resumo Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos dágua pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.

Bacterial degradation of dissolved organic matter released by Planktothrix agardhii (Cyanobacteria)

Abstract Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir.

Resumo Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos dágua pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.

Bacterial degradation of dissolved organic matter released by Planktothrix agardhii (Cyanobacteria) / Degradação bacteriana da matéria orgânica dissolvida liberada porPlanktothrix agardhii (Cyanobacteria)

Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir.(AU)

Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos dágua pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.(AU)

Bacterial degradation of dissolved organic matter released by Planktothrix agardhii (Cyanobacteria)

Abstract Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir.

Resumo Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos dágua pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.

Bacterial degradation of dissolved organic matter released by Planktothrix agardhii (Cyanobacteria)

Abstract Although Planktothrix agardhii often produces toxic blooms in eutrophic water bodies around the world, little is known about the fate of the organic matter released by these abundant Cyanobacteria. Thus, this study focused in estimating the bacterial consumption of the DOC and DON (dissolved organic carbon and dissolved organic nitrogen, respectively) produced by axenic P. agardhii cultures and identifying some of the bacterial OTUs (operational taxonomic units) involved in the process. Both P. agardhii and bacterial inocula were sampled from the eutrophic Barra Bonita Reservoir (SP, Brazil). Two distinct carbon degradation phases were observed: during the first three days, higher degradation coefficients were calculated, which were followed by a slower degradation phase. The maximum value observed for particulate bacterial carbon (POC) was 11.9 mg L-1, which consisted of 62.5% of the total available DOC, and its mineralization coefficient was 0.477 day-1 (t½ = 1.45 days). A similar pattern of degradation was observed for DON, although the coefficients were slightly different. Changes in the OTUs patterns were observed during the different steps of the degradation. The main OTUs were related to the classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) and Gammaproteobacteria (3 OTUs). The genus Acinetobacter was the only identified organism that occurred during the whole process. Bacterial richness was higher at the slower degradation phase, which could be related to the small amounts of DOM (dissolved organic matter) available, particularly carbon. The kinetics of the bacterial degradation of P. agardhii-originated DOM suggests minimal loss of DOM from the Barra Bonita reservoir.

Resumo Embora Planktothrix agardhii frequentemente forme florações tóxicas em corpos dágua pelo mundo, pouco ainda se sabe sobre o destino da matéria orgânica liberada por essa abundante Cyanobacteria. Assim, este estudo foi focado na estimativa do consumo bacteriano do carbono orgânico dissolvido (DOC) e nitrogênio orgânico dissolvido (DON) produzido por culturas axênicas de P. agardhii e identificação de algumas das unidades taxonômicas operacionais (OTUs) bacterianas envolvidas no processo. Ambos a linhagem de P. agardhii e o inóculo bacteriano foram amostrados do reservatório eutrófico de Barra Bonita (SP, Brasil). Foram observadas duas fases distintas da degradação do DOC: durante os três primeiros dias, coeficientes mais altos de degradação foram calculados, que foram então seguidos por uma fase mais lenta da degradação do carbono. O valor máximo calculado para o carbono bacteriano particulado (POC) foi de 11,9 mgL-1, o que equivale a aproximadamente 62,5% do DOC disponível para consumo, e o seu coeficiente de mineralização foi de 0,477 dia-1 (t1/2 = 1,45 dias). Um padrão similar de degradação foi observado para DON, embora os coeficientes sejam ligeiramente diferentes. Foram observadas mudanças nos padrões de OTUs durante os diferentes passos da degradação. As principais OTUs foram relacionadas às classes Alphaproteobacteria (8 OTUs), Betaproteobacteria (2 OTUs) e Gammaproteobacteria (3 OTUs). O gênero Acinetobacter foi o único organismo identificado que ocorreu durante todo o processo. A maior riqueza bacteriana foi observada durante a fase lenta de degradação, o que pode estar relacionado às pequenas quantidades de matéria orgânica dissovida (DOM) disponíveis, particularmente o carbono. A cinética da degradação bacteriana da MOD de P. agardhii, quando comparada ao tempo de retenção do reservatório, sugere que existe uma perda mínima após sua liberação em Barra Bonita.

Granulometric and oxidizable carbon fractions of soil organic matter in crop-livestock integration systems / Frações oxidáveis e granulométricas da matéria orgânica em sistemas de integração lavoura-pecuária

The identification of the labile and recalcitrant forms of soil organic matter (SOM) allows to rapidly define, or even predict if the management used favors increments or losses of carbon in the soil. Thus, the objective of this work was to assess the effects of different grazing intensities and soybean crops on the oxidizable and granulometric fractions of the SOM in a crop-livestock integration combined with no-tillage system (CLI-NTS), established in 2009 in the Goiás Federal University. The treatments consisted of three different pasture heights (0.25 m P25; 0.35 m P35; 0.45 m P45), and areas without grazing (AWG), and a native vegetation area of the Cerrado biome (NCA), adjacent to the experimental area, was evaluated as references and compared with the cultivated areas. Soil samples (Oxisol - USDA; typic distroferric Red Latosol - SiBCS) were collected in the layers 0.00-0.05; 0.05-0.10 0.10-0.20 and 0.20-0.40 m of each area, and arranged in a completely randomized experimental design with six replications. The soil total carbon was quantified (TC) by dry combustion. The SOM granulometry and oxidizable SOM were fractionated into particulate carbon (OCp), carbon bond with minerals (OCm) and four oxidizable fractions with increasing degrees of recalcitrance (F1 F2 F3 F4). These soil attributes were evaluated at two different times, representing the post-pasture cycle (PP) and post-soybean crop (PC) periods. The lower contents of total soil carbon (TC) were found in the F1 and F3 fractions of the area without grazing, suggesting that the crop-livestock integration increases the organic matter content in the soil surface layer regardless of the pasture height. The areas without grazing and with different pasture heights in CLI had similar contents of OCp and OCm due to the experiment short time of implementation (3 years). [...](AU)

Por meio da identificação de formas lábeis e recalcitrantes da matéria orgânica do solo (SOM) se torna possível definir de forma mais imediata, ou até prever se o manejo favorece e/ou favorecerá incrementos ou perdas de carbono no solo. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes intensidades de pastejo e cultivo da soja nas frações oxidáveis e granulométricas da SOM em um sistema de integração lavoura-pecuária associado ao plantio direto (ILP-SPD), implantado em 2009, na Universidade Federal Goiás, GO. Os cinco tratamentos estudados consistiram de diferentes alturas de manejo do pasto (P25: 0,25 m; P35: 0,35 m; e P45: 0,45 m), além de áreas controle sem pastejo (SP) e uma área de vegetação nativa de cerrado (cerradão) (CE) adjacente ao experimento utilizada como referência para comparação com as áreas cultivadas. Em cada área, amostras de um LATOSSOLO VERMELHO Distroférrico foram coletadas nas camadas de 0,0-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 m em delineamento inteiramente casualizado com 6 repetições. Foi quantificado o carbono total (CT) por combustão a seco. Também foi realizado o fracionamento granulométrico e oxidável da MOS, obtendo-se as frações, carbono particulado (COp), carbono associado aos minerais (COam) e as quatro frações oxidáveis com graus crescentes de recalcitrância (F1 F2 F3 F4). Tais atributos foram avaliados em duas épocas distintas: uma pós-ciclo de pastejo (PP) e outra pós-lavoura de soja (PL). Os menores teores de carbono total do solo (C), fração F1 e fração F3 da área não pastejada, sugerem que a integração lavoura pecuária, independentemente da altura de manejo da pastagem, está incrementando o teor de matéria orgânica na camada superficial do solo. Devido à recente implantação do experimento (3 anos), não foi constatado diferenças nos teores de COp e COam entre as áreas sem pastagem e as diferentes alturas de manejo de pasto na ILP. [...](AU)

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)

Long-term nitrogen fertilization in native pasture with Italian ryegrass introduction: Effects on soil health attribute indicators / Fertilização nitrogenada de longo prazo em campo nativo com introdução de azevém anual: Efeitos sobre atributos indicadores da saúde do solo

Native pastures are of great importance for cattle and sheep nutrition in the Pampa biome. However, due to its low productivity, the Italian ryegrass introduction and the nitrogen (N) fertilization are alternatives proposed to intensify livestock production in a sustainable manner. The objective of this study was to evaluate the effects of long-term N application on soil health indicators in a native pasture with Italian ryegrass introduction in southern Brazil. The experiment consists of a secondary native pasture under continuous grazing and constant herbage allowance. In 1996 experimental area was broadcast limed and the experiment was initiated, testing three N topdressing rates (0, 100 and 200kg N ha-1 year-1). In 2010 soil of experimental and reference area of non grazed native grassland was sampled in the soil layers of 0-20 and 20-40cm. Total, particulate and mineral associated carbon (C) and N stocks were evaluated. Soil microbiological attributes were evaluated in 0-5 and 5-10cm soil layers. The long-term N fertilization in soils with native pasture and Italian ryegrass introduction did not affect total C and N stocks. However, increases in N particulate fraction were seen with 100kg ha-1 year-1 of N rate of fertilization. Furthermore, the increase in N rates increased N microbial biomass and respiration.

A pastagem nativa é uma importante fonte de forragem para produção de bovinos e ovinos no bioma Pampa. A introdução do azevém e a fertilização nitrogenada são alternativas que visam intensificar a exploração pecuária de forma mais sustentável, podendo causar alterações em vários atributos do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de longo prazo de fertilização nitrogenada sobre atributos indicadores da saúde do solo em pastagem nativa com introdução de azevém anual. O experimento consistiu de uma sucessão secundária da pastagem natural submetida ao pastejo contínuo por bovinos e ovinos, com oferta de forragem constante. Em 1996, anteriormente ao inicio do experimento, a área experimental foi calcareada para correção da acidez do solo. O experimento foi então iniciado, sendo constituído da aplicação de três doses de N em cobertura, correspondendo a 0, 100 e 200kg ha-1 ano-1 de N. Em 2010, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-20 e 20-40cm para análise de C e N total, particulado e associado aos minerais, além de uma área de referência (campo nativo sem pastejo). Análises microbiológicas foram conduzidas nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A adubação nitrogenada de longo prazo em solos de campo nativo com introdução de azevém não altera os estoques totais de C e N, mas aumenta a fração particulada de N na dose de 100kg ha-1 ano-1. Em relação à atividade microbiana, o aumento na dose do fertilizante aumenta a respiração dos microrganismos, assim como o N da sua biomassa.

Long-term nitrogen fertilization in native pasture with Italian ryegrass introduction: Effects on soil health attribute indicators / Fertilização nitrogenada de longo prazo em campo nativo com introdução de azevém anual: Efeitos sobre atributos indicadores da saúde do solo

Native pastures are of great importance for cattle and sheep nutrition in the Pampa biome. However, due to its low productivity, the Italian ryegrass introduction and the nitrogen (N) fertilization are alternatives proposed to intensify livestock production in a sustainable manner. The objective of this study was to evaluate the effects of long-term N application on soil health indicators in a native pasture with Italian ryegrass introduction in southern Brazil. The experiment consists of a secondary native pasture under continuous grazing and constant herbage allowance. In 1996 experimental area was broadcast limed and the experiment was initiated, testing three N topdressing rates (0, 100 and 200kg N ha-1 year-1). In 2010 soil of experimental and reference area of non grazed native grassland was sampled in the soil layers of 0-20 and 20-40cm. Total, particulate and mineral associated carbon (C) and N stocks were evaluated. Soil microbiological attributes were evaluated in 0-5 and 5-10cm soil layers. The long-term N fertilization in soils with native pasture and Italian ryegrass introduction did not affect total C and N stocks. However, increases in N particulate fraction were seen with 100kg ha-1 year-1 of N rate of fertilization. Furthermore, the increase in N rates increased N microbial biomass and respiration.(AU)

A pastagem nativa é uma importante fonte de forragem para produção de bovinos e ovinos no bioma Pampa. A introdução do azevém e a fertilização nitrogenada são alternativas que visam intensificar a exploração pecuária de forma mais sustentável, podendo causar alterações em vários atributos do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de longo prazo de fertilização nitrogenada sobre atributos indicadores da saúde do solo em pastagem nativa com introdução de azevém anual. O experimento consistiu de uma sucessão secundária da pastagem natural submetida ao pastejo contínuo por bovinos e ovinos, com oferta de forragem constante. Em 1996, anteriormente ao inicio do experimento, a área experimental foi calcareada para correção da acidez do solo. O experimento foi então iniciado, sendo constituído da aplicação de três doses de N em cobertura, correspondendo a 0, 100 e 200kg ha-1 ano-1 de N. Em 2010, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-20 e 20-40cm para análise de C e N total, particulado e associado aos minerais, além de uma área de referência (campo nativo sem pastejo). Análises microbiológicas foram conduzidas nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A adubação nitrogenada de longo prazo em solos de campo nativo com introdução de azevém não altera os estoques totais de C e N, mas aumenta a fração particulada de N na dose de 100kg ha-1 ano-1. Em relação à atividade microbiana, o aumento na dose do fertilizante aumenta a respiração dos microrganismos, assim como o N da sua biomassa.(AU)

Long-term nitrogen fertilization in native pasture with Italian ryegrass introduction - Effects on soil health attribute indicators

ABSTRACT: Native pastures are of great importance for cattle and sheep nutrition in the Pampa biome. However, due to its low productivity, the Italian ryegrass introduction and the nitrogen (N) fertilization are alternatives proposed to intensify livestock production in a sustainable manner. The objective of this study was to evaluate the effects of long-term N application on soil health indicators in a native pasture with Italian ryegrass introduction in southern Brazil. The experiment consists of a secondary native pasture under continuous grazing and constant herbage allowance. In 1996 experimental area was broadcast limed and the experiment was initiated, testing three N topdressing rates (0, 100 and 200kg N ha-1 year-1). In 2010 soil of experimental and reference area of non grazed native grassland was sampled in the soil layers of 0-20 and 20-40cm. Total, particulate and mineral associated carbon (C) and N stocks were evaluated. Soil microbiological attributes were evaluated in 0-5 and 5-10cm soil layers. The long-term N fertilization in soils with native pasture and Italian ryegrass introduction did not affect total C and N stocks. However, increases in N particulate fraction were seen with 100kg ha-1 year-1 of N rate of fertilization. Furthermore, the increase in N rates increased N microbial biomass and respiration.

RESUMO: A pastagem nativa é uma importante fonte de forragem para produção de bovinos e ovinos no bioma Pampa. A introdução do azevém e a fertilização nitrogenada são alternativas que visam intensificar a exploração pecuária de forma mais sustentável, podendo causar alterações em vários atributos do solo. Este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos de longo prazo de fertilização nitrogenada sobre atributos indicadores da saúde do solo em pastagem nativa com introdução de azevém anual. O experimento consistiu de uma sucessão secundária da pastagem natural submetida ao pastejo contínuo por bovinos e ovinos, com oferta de forragem constante. Em 1996, anteriormente ao inicio do experimento, a área experimental foi calcareada para correção da acidez do solo. O experimento foi então iniciado, sendo constituído da aplicação de três doses de N em cobertura, correspondendo a 0, 100 e 200kg ha-1 ano-1 de N. Em 2010, amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-20 e 20-40cm para análise de C e N total, particulado e associado aos minerais, além de uma área de referência (campo nativo sem pastejo). Análises microbiológicas foram conduzidas nas camadas de 0-5 e 5-10cm. A adubação nitrogenada de longo prazo em solos de campo nativo com introdução de azevém não altera os estoques totais de C e N, mas aumenta a fração particulada de N na dose de 100kg ha-1 ano-1. Em relação à atividade microbiana, o aumento na dose do fertilizante aumenta a respiração dos microrganismos, assim como o N da sua biomassa.

Changes in physical properties and organic carbon of a Kandiudox fertilized with manure / Atributos físicos e carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho com aplicação de dejetos

Successive applications of pig slurry and poultry manure can improve the soil structure, according to the land use conditions and amounts applied. This study evaluated the effect of manure fertilization on the physical properties and organic carbon of a Rhodic Kandiudox. Treatments included land use and management and time of pig slurry and poultry litter application, namely: native forest (NF); yerba mate after 20 years of animal waste application (YM20); pasture after 15 years of application (P15); grassland after 20 years of manuring (PP20); grassland after 3 years of manuring (P3); pasture without application (P0), maize after 20 years of application (M20); and maize after 7 years of application (M7). Soil samples were collected in the 0-5, 5-10 and 10-20cm layers, in which density, porosity, aggregate stability, flocculation, penetration resistance, available water, and total clay content, total and particulate organic carbon, and C:N ratio were analyzed. The total organic carbon is sensitive to management and was not related to waste application, except in the 10-20cm layer of ryegrass pasture after three years of manuring. Reponses to waste application and land use and management systems were observed in the variables soil density and penetration resistance.(AU)

Aplicações sucessivas de dejeto líquido de suínos e cama de aviário podem melhorar a estrutura do solo conforme as condições de uso do solo e quantidades adicionadas. Neste estudo, avaliou-se o efeito da aplicação desses fertilizantes sobre os atributos físicos e teores de carbono orgânico de um Nitossolo Vermelho. Os tratamentos contemplam sistemas de uso e manejo do solo e tempo de aplicação de dejeto líquido de suínos e cama de aviário, a saber: mata nativa (MN), erva mate com 20 anos de aplicação de dejetos animais (EM20), pastagem com 15 anos de aplicação (P15), pastagem com 20 anos de aplicação (PP20), pastagem com 3 anos de aplicação (P3), pastagem sem aplicação (P0), milho com 20 anos de aplicação (M20) e milho com 7 anos de aplicação (M7). As amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-5, 5-10 e 10-20cm, nas quais foram analisadas: densidade, porosidade, estabilidade de agregados, grau de floculação, resistência à penetração, água disponível, argila total e os teores de carbono orgânico total e particulado e relação C:N. O carbono orgânico total é sensível ao manejo e não teve relação com a adição de dejetos, exceto na camada de 10-20cm na pastagem de azevém 3 anos. A densidade do solo e a resistência à penetração foram as variáveis que tiveram relação com a adição de dejetos e sistemas de uso e manejo do solo.(AU)

QUALIDADE DO SOLO EM SISTEMAS DE INTEGRAÇÃO LAVOURA-PECUÁRIA-FLORESTA NO BIOMA CAATINGA

O adequado manejo do solo garante sua qualidade e proporciona a sustentabilidade de sistemas agropecuários. Na região semiárida brasileira, as condições edafoclimáticas impõem limitações que podem comprometer o desenvolvimento agropecuário, sobretudo quando a qualidade do solo é negligenciada. Objetivou-se com o presente trabalho quantificar atributos químicos e biológicos do solo em sistema agroflorestal, em seu ano de estabelecimento, nas condições edafoclimáticas do Semiárido brasileiro. O estudo foi realizado em Sobral, CE, em área experimental da Embrapa Caprinos e Ovinos, em Cambissolo Háplico. Os manejos avaliados foram: (1) Área de consórcio para produção de volumoso, cultivada com milho e capim massai; (2) mata nativa (Caatinga); (3) sistema agroflorestal com milheto em 66% da área; (4) sistema agroflorestal cultivado com sorgo em 66% da área; (5) sistema agroflorestal cultivado com sorgo em 33% da área; (6) sistema agroflorestal cultivado com milheto em 33% da área. Todos os sistemas agroflorestais foram consorciados em faixas com feijão guandu e capim massai e o renque era composto por fragmentos de Caatinga nativa. Amostras de solo foram coletadas nas camadas 0-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,30 e 0,30-0,50 m para análise da fertilidade do solo, fracionamento químico (ácidos húmicos, fúlvicos e huminas) e físico (carbono orgânico mineralizável e particulado) da matéria orgânica. As análises biológicas realizadas foram carbono e nitrogênio da biomassa microbiana, respiração basal do solo e quociente metabólico e microbiano. De posse dos dados, empregou-se a análise de componentes principais e análise de agrupamento. A área de consórcio para produção de volumoso apresentou maiores concentrações para os atributos químicos e biológicos do solo na camada superficial. Os sistemas agroflorestais com renques de mata nativa apresentaram maiores concentrações para carbono orgânico e suas frações que a área de consórcio e mata nativa de Caatinga. Os sistemas agroflorestais com menor área agricultável (33% da área) apresentaram características semelhantes para fracionamento do C, atributos químicos e biológicos do solo a mata nativa de Caatinga.

Adequate soil management guarantees its quality and provides the sustainability of agricultural systems. In the Brazilian semi-arid region, edaphoclimatic conditions impose limitations that can compromise agricultural development, especially when soil quality is neglected. The objective of this work was to quantify chemical and biological attributes of the soil in an agroforestry system, in its year of establishment, in the edaphoclimatic conditions of the Brazilian Semiarid. The study was carried out in Sobral, CE, in an experimental area of Embrapa Caprinos e Ovinos, in Cambissolo Háplico. The evaluated managements were: (1) Consortium area for the production of roughage, cultivated with maize and Maasai grass; (2) native forest (Caatinga); (3) agroforestry system with millet in 66% of the area; (4) agroforestry system cultivated with sorghum in 66% of the area; (5) agroforestry system cultivated with sorghum in 33% of the area; (6) agroforestry system cultivated with millet in 33% of the area. All agroforestry systems were intercropped in strips with pigeon pea and massai grass and the forest was composed of fragments of native Caatinga. Soil samples were collected in layers 0-0,10; 0.10-0.20; 0.20-0.30 and 0.30-0.50 m for analysis of soil fertility, chemical fractionation (humic, fulvic and humine acids) and physical fractionation (mineralizable and particulate organic carbon) of organic matter. The biological analyzes performed were carbon and nitrogen from the microbial biomass, basal soil respiration and metabolic and microbial quotient. In possession of the data, principal component analysis and cluster analysis were used. The consortium area for the production of roughage showed higher concentrations for the chemical and biological attributes of the soil in the surface layer. The agroforestry systems with rows of native forest showed higher concentrations for organic carbon and its fractions than the consortium and native forest area of Caatinga. The agroforestry systems with the smallest arable area (33% of the area) showed similar characteristics for C fractionation, chemical and biological attributes of the soil in the native forest of Caatinga.

CARBONO NO SOLO, ESTRUTURA DO PASTO E DESEMPENHO DE BOVINOS EM CAPIM-MARANDU MANEJADO COM DIFERENTES TAXAS DE LOTAÇÃO

A revisão bibliográfica apresenta base para o conhecimento teórico e prático da forma com que as pastagens brasileiras têm sido manejadas, as respostas em relação à produtividade e qualidade de forragem, nível de produção animal e a contribuição no estoque de carbono no solo. O artigo I teve o objetivo de avaliar o efeito das taxas de lotação animal no estoque de carbono, na estrutura do pasto e na produtividade animal em pastos de capim-marandu manejado sob lotação contínua no bioma Cerrado. O artigo II objetivou-se o efeito das taxas de lotação animal no estoque de carbono, na estrutura, produtividade e valor nutricional do pasto e na produtividade animal em pastos de capim-marandu manejado sob lotação contínua no bioma Cerrado. Ambos os experimentos, os tratamentos foram as diferentes taxas de lotações de 0,8; 1,6; 2,4 e 3,2 UA ha-1 , e três repetições, cada piquete possuía 0,5 ha, totalizando uma área de 6 ha. No primeiro artigo o experimento foi de outubro de 2017 a março de 2018 e no segundo artigo foi de outubro de 2018 a março de 2019. Os animais utilizados no primeiro ano foram 30 novilhas e no segundo ano 30 novilhos, ambos de recria e com peso de entrada de aproximadamente 200 kg de peso vivo. Os pastos foram formados pela Brachiaria brizantha cv. Marandu e receberam nos dois anos de avaliação adubação nitrogenada de 150 kg de N ha-1 ano-1 . No primeiro experimento as novilhas receberam suplementação proteica energética comercial com 24% de PB e 70% de NDT recomendada para bovinos em fase de crescimento e engorda com consumo de 0,3 % do peso vivo. A maior produção de massa verde média observada foi com 0,8 UA ha-1 (14554,16 kg ha-1 ). As médias de massa seca total foram de 5861,98; 4584,57; 4638,88 e 3185,67 kg MS ha-1 nos pastos com 0,8; 1,6; 2,4 e 3,2 UA ha-1 , respectivamente. Foram observadas médias de ganho médio diário por área passando de 1,206 para 3,660 kg ha-1 dia-1 e GPT por área de 213,52 para 647,80 kg ha -1 nas taxas de lotação de 0,8 para 3,2 UA ha-1 . Em abril de 2018, os pastos com taxas de lotações distintas apresentaram estoques de carbono orgânico total e associado aos minerais superiores aos observados na área de vegetação nativa (21,71 e 15,62 t ha-1 , respectivamente). Realizar o manejo de pastejo sob lotação contínua entre 1,6 e 2,4 UA ha-1 de novilhas encontra-se equilíbrio de produção de forragem, ganho médio diário e por área de peso vivo recebendo suplemento proteico energético e adubação de manutenção de 150 kg de N ha-1 ano-1 . No artigo II, o experimento foram novilhos e receberam suplementação proteica energética comercial com 20% de PB e 75% de NDT recomendada para bovinos em fase de terminação com consumo de 0,7% do peso vivo. Foi observado efeito quadrático para a massa verde, com ponto mínimo de 6538,79 kg ha-1 com 2,4 UA ha-1 . Efeito linear decrescente foi observado para massa seca total de folha, a maior foi com 0,8 UA ha-1 com 1369,46 kg ha-1 . Houve aumento no teor de proteína bruta da folha de 5,10% para 7,81% e de 5,28 para 11,99% de outubro a dezembro e de janeiro a março, nas taxas de lotações de de 0,8 para 3,2 UA ha-1 . Os ganhos passaram de 0,867 para 0,657 kg dia-1 de 0,8 para 3,2 UA ha-1 . O maior ganho peso total individual (150,83 kg) foi no pasto com 0,8 UA ha-1 e diminuiu (114,25 kg) com 3,2 UA ha-1 . O carbono orgânico total (29,94 g kg-1 ), particulado (4,65 g kg-1 ) e associado aos minerais (25,29 g kg-1 ) foram superiores na vegetação nativa comparada as demais áreas. A produção em quantidade e qualidade do capim-marandu manejado sob lotação contínua de 2,4 a 3,2 UA ha-1 na estação chuvosa refletiu em melhor desempenho animal tanto individual quanto por área sem prejudicar a planta

The bibliographic review presents a basis for theoretical and practical knowledge of the way in which Brazilian pastures have been managed, the responses in relation to forage productivity and quality, level of animal production and the contribution to the carbon stock in the soil. Article I aimed to evaluate the effect of stocking rates on carbon stock, pasture structure and animal productivity in marandu grass pastures managed under continuous stocking in the Cerrado biome. Article II aimed at the effect of stocking rates on the carbon stock, on the structure, productivity and nutritional value of the pasture and on the animal productivity in pastures of marandu grass managed under continuous stocking in the Cerrado biome. In both experiments, the treatments were the different stocking rates of 0.8; 1.6; 2.4 and 3.2 AU ha-1 , and three replications, each paddock had 0.5 ha, totaling an area of 6 ha. In the first article the experiment was from October 2017 to March 2018 and in the second article it was from October 2018 to March 2019. The animals used in the first year were 30 heifers and in the second year 30 steers, both reared and weighed input weight of approximately 200 kg live weight. Pastures were formed by Brachiaria brizantha cv. Marandu and received nitrogen fertilizer of 150 kg of N ha-1 year-1 in the two years of evaluation. In the first experiment, heifers received commercial protein supplementation with 24% CP and 70% TDN recommended for growing cattle and fattening with consumption of 0.3% of live weight. The highest average green mass production observed was 0.8 AU ha-1 (14554.16 kg ha-1 ). The averages of total dry mass were 5861.98; 4584.57; 4638.88 and 3185.67 kg DM ha-1 in pastures with 0.8; 1.6; 2.4 and 3.2 AU ha-1 , respectively. Average daily gain averages were observed per area from 1.206 to 3.660 kg ha-1 day-1 and TWG per area from 213.52 to 647.80 kg ha-1 at stocking rates from 0.8 to 3.2 AU ha-1 . In April 2018, pastures with different stocking rates showed stocks of total organic carbon and associated minerals higher than those observed in the area of native vegetation (21.71 and 15.62 t ha-1 , respectively). Grazing management under continuous stocking between 1.6 and 2.4 AU ha-1 of heifers is a balance of forage production, average daily gain and by area of live weight receiving energy protein supplement and maintenance fertilizer of 150 kg of N ha-1 year-1 . In article II, the experiment was steers and received commercial energy protein supplementation with 20% CP and 75% TDN recommended for finishing cattle with consumption of 0.7% of live weight. A quadratic effect was observed for the green mass, with a minimum point of 6538.79 kg ha-1 with 2.4 AU ha-1 . Decreasing linear effect was observed for total dry leaf mass, the highest was 0.8 AU ha-1 with 1369.46 kg ha-1 . There was an increase in the crude protein content of the leaf from 5.10% to 7.81% and from 5.28 to 11.99% from October to December and from January to March, in the stocking rates from 0.8 to 3 , 2 AU ha-1 . The gains went from 0.867 to 0.657 kg day-1 from 0.8 to 3.2 AU ha-1 . The greatest gain in total individual weight (150.83 kg) was in the pasture with 0.8 AU ha-1 and decreased (114.25 kg) with 3.2 AU ha-1 . The total organic carbon (29.94 g kg-1 ), particulate (4.65 g kg-1 ) and associated with minerals (25.29 g kg-1 ) were higher in native vegetation compared to the other areas. The production in quantity and quality of marandu grass managed under continuous stocking from 2.4 to 3.2 AU ha-1 in the rainy season reflected in better animal performance both individually and by area without harming the plant.