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.

Changes in the stocks of C and N in organic matter fractions in soil cropped with coffee and fertilized with sunn hemp and ammonium sulfate / Alterações dos estoques de C e N nas frações da matéria orgânica de solo cultivado com cafeeiro e adubado com crotalária e sulfato de amônio

Despite the potential to provide N to crops, the rapid incorporation of green manure nutrients into stable fractions of organic matter in the soil (SOM) may reduce the efficiency of green manuring. Thus, the objective of this work was to characterize the changes of C and N stocks in fractions of SOM cultivated with coffee (Coffea arabica L.) and fertilized with sunn hemp (Crotalaria juncea) and ammonium sulfate. To study the changes in organic C (OC) and total N (TN) in soil and fractions of SOM over time, soil samples were collected in the 0–5 and 5–10 cm layers, with the initial sampling done prior to the application of sunn hemp residues and ammonium sulfate. Five samples were collected every 2 months after the application of the legume and ammonium sulfate. The soil samples were submitted to densimetric and granulometric fractionation, obtaining the free light organic matter (F-LOM), particulate organic matter (POM), and organic matter associated with minerals (MAM). OC and TN stocks were then determined in soil and the SOM fractions. The changes in the stocks of OC (ΔStcC) in the soil in relation to time zero were positive in the evaluations carried out in the two layers. The fractions of SOM showed positive ΔStcC at almost all of the evaluated times. The N supplied to the soil in the form of mineral and organic fertilizer promoted an increase of 0.24 Mg ha-¹ of N in the 0–5 cm layer until after 60 days. Of this total, 0.03 Mg ha-¹ was associated with F-LOM, 0.07 Mg ha-¹ with POM, and the remainder was associated with MAM. Nearly 60% of the N that was supplied to the soil was drawn to the stable fractions of the SOM, indicating a rapid stabilization of this nutrient in the most recalcitrant organic compartments. Despite that, the variations in N stocks of MAM became smaller over time, and eventually became negative, in relation to time zero.[...](AU)

Apesar do potencial para fornecer N aos cultivos, a rápida incorporação dos nutrientes do adubo verde em frações estáveis da matéria orgânica do solo (MOS) pode reduzir a eficiência da adubação verde. Portanto, objetivou-se com este trabalho caracterizar as alterações temporais dos estoques de C e N em frações da matéria orgânica de solo cultivado com cafeeiro (Coffea arabica L.) e adubado com crotalária (Crotalaria juncea) e sulfato de amônio. Para estudar o comportamento do C orgânico (CO) e N total (NT) no solo e nas frações da MOS ao longo do tempo, foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0–5 e 5–10 cm, sendo a primeira amostragem antes da aplicação dos resíduos de crotalária e sulfato de amônio. Outras cinco amostras foram coletadas a cada dois meses após a aplicação da leguminosa e sulfato de amônio. As amostras de solo foram submetidas ao fracionamento densimétrico e granulométrico, obtendo-se as frações matéria orgânica leve livre (MOLL), matéria orgânica particulada (MOP) e matéria orgânica associada aos minerais (MAM). Foram determinados os estoques de CO e NT no solo e nas frações da MOS. As variações nos estoques de C (ΔEstC) orgânico no solo, em relação ao tempo zero, foram positivas nas avaliações realizadas nas duas camadas. As frações da MOS apresentaram ΔEstC positivas em quase todos os tempos de avaliação. O N aportado ao solo na forma de fertilizante mineral e orgânico promoveu incremento de 0,24 Mg ha-¹ de N na camada de 0–5 cm até os 60 dias. Desse total, 0,03 Mg ha-¹ estavam associados à MOLL, 0,07 Mg ha-¹ à MOP e o restante estava associado à MAM. Quase 60% do N que foi aportado ao solo teve como destino frações estáveis da MOS, indicando rápida estabilização desse nutriente nos compartimentos orgânicos mais recalcitrantes. Apesar disso, com o passar do tempo as variações nos estoques de N da MAM tornaram-se menores, e posteriormente negativas, em relação ao tempo zero, indicando a mineralização do N desse compartimento.[...](AU)

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)

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.

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)

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)

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.

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)

Chemical and physical fractions of soil organic matter under various management regimes in Roraima, Brazil / Frações químicas e físicas da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de uso em Roraima

The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock-forest integration (CLFI) management systems, have been shown to be viable approaches for increasing carbon sequestration in soils, resulting in the improvement of physical and chemical soil attributes. The objective of this study was to evaluate the chemical attributes and organic matter in soils under Natural Forest (NF) converted to different uses and managed differently: rotational pasture area (PAST), crop-livestock integration (CLI), and crop-livestock-forest integration (CLIF). The research was conducted at the São Paulo farm, in Iracema, located in the south-central region of the state of Roraima, Brazil. The studied soil type was classified as Ultisol. Soil samples were taken by opening ditches and examining layers at 0.1-m depth intervals from surface to 0.60-m depth. Total organic carbon (TOC), chemical and granulometric fractionation of soil organic matter (SOM), oxidizable fractions, and light organic matter in water were analyzed. Our results showed low levels of the analyzed chemical elements, a characteristic of a soil with low natural fertility. This matches conditions inherent in source material, weathered by high rainfall, a warm and humid climate, and flat topographic relief. In the 0-0.1 m layer, the PAST and CLI systems had the highest TOC contents relative to the other systems studied. At other depths, there were no statistical differences among TOC levels. The highest concentration of C in the particulate fraction (POC) wasnoted in the surface layer in all management systems. The pasture system had the highest concentrationPOC in the top 0.10 m. Our results also showed that the upper 0.10 m of soil in NF contained the lowest content of organic carbon associated with mineral (MOC) relative to the managed agrosystems. In addition, humin provided the largest contribution to SOM in all evaluated management systems. The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock integration...

Os sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) e lavoura-pecuária floresta (ILPF) surgiram como forte alternativa para incorporação de carbono e consequentemente melhoria nos atributos físicos e químicas do solo. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar os atributos químicos e matéria orgânica em solos sob Floresta Natural (FN) convertidos em diferentes sistemas de uso e manejo: pastagem (PAST), Integração lavoura-pecuária (ILP) e Integração lavoura-pecuária floresta (ILPF). O estudo foi realizado na fazenda São Paulo, em Iracema, localizada na região centro-sul do estado de Roraima. O solo estudado foi classificado em Argissolo Amarelo Distrófico. As amostras foram retiradas mediante a abertura de trincheiras nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m de profundidade. Foram analisados o carbono orgânico total (COT), fracionamento químico e granulométrico da MOS, as frações oxidáveis e a matéria orgânica leve em água. Os resultados mostraram baixos teores dos elementos químicos analisados, o que caracteriza solos com baixa fertilidade natural, que condiz com as condições do material de origem, elevadas precipitações e temperatura regional, bem como ao relevo local plano. Na camada de 0-0,1 m os sistemas PAST e ILP apresentaram os maiores teores de COT quando comparados aos outros sistemas estudados, nas demais profundidades não se verificou diferenças estatísticas entre os teores de COT. A maior quantidade de C na fração particulada (COp) foi verificada na camada superficial em todos os sistemas de manejo avaliados. A área de pastagem foi o sistema com a maior contribuição do COp na profundidade de 0-0,10 m. Com relação aos teores do carbonoassociado aos minerais (COam), os resultados demostraram que na profundidade de 0-0,10 m, área de FN apresentou os menores teores quando comparados aos outros sistemas. Em relação às substâncias húmicas houve uma maior contribuição da Humina em todos os sistemas avaliados.

Chemical and physical fractions of soil organic matter under various management regimes in Roraima, Brazil / Frações químicas e físicas da matéria orgânica do solo sob diferentes sistemas de uso em Roraima

The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock-forest integration (CLFI) management systems, have been shown to be viable approaches for increasing carbon sequestration in soils, resulting in the improvement of physical and chemical soil attributes. The objective of this study was to evaluate the chemical attributes and organic matter in soils under Natural Forest (NF) converted to different uses and managed differently: rotational pasture area (PAST), crop-livestock integration (CLI), and crop-livestock-forest integration (CLIF). The research was conducted at the São Paulo farm, in Iracema, located in the south-central region of the state of Roraima, Brazil. The studied soil type was classified as Ultisol. Soil samples were taken by opening ditches and examining layers at 0.1-m depth intervals from surface to 0.60-m depth. Total organic carbon (TOC), chemical and granulometric fractionation of soil organic matter (SOM), oxidizable fractions, and light organic matter in water were analyzed. Our results showed low levels of the analyzed chemical elements, a characteristic of a soil with low natural fertility. This matches conditions inherent in source material, weathered by high rainfall, a warm and humid climate, and flat topographic relief. In the 0-0.1 m layer, the PAST and CLI systems had the highest TOC contents relative to the other systems studied. At other depths, there were no statistical differences among TOC levels. The highest concentration of C in the particulate fraction (POC) wasnoted in the surface layer in all management systems. The pasture system had the highest concentrationPOC in the top 0.10 m. Our results also showed that the upper 0.10 m of soil in NF contained the lowest content of organic carbon associated with mineral (MOC) relative to the managed agrosystems. In addition, humin provided the largest contribution to SOM in all evaluated management systems. The crop-livestock integration (CLI) and crop-livestock integration...(AU)

Os sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) e lavoura-pecuária floresta (ILPF) surgiram como forte alternativa para incorporação de carbono e consequentemente melhoria nos atributos físicos e químicas do solo. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar os atributos químicos e matéria orgânica em solos sob Floresta Natural (FN) convertidos em diferentes sistemas de uso e manejo: pastagem (PAST), Integração lavoura-pecuária (ILP) e Integração lavoura-pecuária floresta (ILPF). O estudo foi realizado na fazenda São Paulo, em Iracema, localizada na região centro-sul do estado de Roraima. O solo estudado foi classificado em Argissolo Amarelo Distrófico. As amostras foram retiradas mediante a abertura de trincheiras nas camadas de 0-0,10, 0,10-0,20, 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m de profundidade. Foram analisados o carbono orgânico total (COT), fracionamento químico e granulométrico da MOS, as frações oxidáveis e a matéria orgânica leve em água. Os resultados mostraram baixos teores dos elementos químicos analisados, o que caracteriza solos com baixa fertilidade natural, que condiz com as condições do material de origem, elevadas precipitações e temperatura regional, bem como ao relevo local plano. Na camada de 0-0,1 m os sistemas PAST e ILP apresentaram os maiores teores de COT quando comparados aos outros sistemas estudados, nas demais profundidades não se verificou diferenças estatísticas entre os teores de COT. A maior quantidade de C na fração particulada (COp) foi verificada na camada superficial em todos os sistemas de manejo avaliados. A área de pastagem foi o sistema com a maior contribuição do COp na profundidade de 0-0,10 m. Com relação aos teores do carbonoassociado aos minerais (COam), os resultados demostraram que na profundidade de 0-0,10 m, área de FN apresentou os menores teores quando comparados aos outros sistemas. Em relação às substâncias húmicas houve uma maior contribuição da Humina em todos os sistemas avaliados.(AU)