Energy efficiency in maize crops in different regions of Brazil / Eficiência energética na cultura do milho cultivado em diferentes regiões brasileiras

Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding reduction in production costs and environmental pollution and even to increase production in a sustainable way. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency in maize in different regions of Brazil. For this purpose, 32 areas of maize crop distributed across the major producing states and regions were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/ or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every megajoule (MJ) of energy consumed in the production of second-crop maize and first-crop maize seasons, 9.9 and 8.7 MJ respectively of renewable energy were produced in the form of grain. In both maize cropping seasons, most of the energy use was attributed to fertilizers, herbicides and fuel. To be representative the evaluation of energy efficiency of the maize crop should be performed in different Brazilian cultivation regions, as it will represent different edaphoclimatic and management conditions spread over the national territory within an agricultural year(AU)

A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção, poluição do ambiente e até mesmo aumento de produção de forma sustentável. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura do milho em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 32 áreas de milho distribuídas pelos principais estados das regiões produtoras desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção de milho safrinha e safra, produziu-se respectivamente 9,9 e 8,7 MJ de energia renovável, na forma de grãos desta cultura. Os principais gastos energéticos foram com fertilizantes, herbicidas e combustível. A avaliação da eficiência energética na cultura do milho para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões brasileiras de cultivo, pois assim representará diferentes condições edafoclimáticas e de manejo espalhadas pelo território nacional dentro de um ano agrícola.(AU)

Energy use efficiency in soybean crops in different regions of Brazil / Eficiência energética na cultura da soja cultivada em diferentes regiões brasileiras

The soybean crop in Brazil has been growing in area and productivity in recent years and the analysis of its energy efficiency is very important to guarantee the sustainability of the production system. Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding the reduction in production costs and negative environmental impacts. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency of soybean in different regions of Brazil. For this purpose, 29 areas of soybean across the major producing states were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every MJ of energy consumed in the production of soybean crop, 6.1; 6.7; 7.1 and 7.2 MJ of energy were produced in the form of grain, respectively in the areas assessed in the Midwest, northeast, southeast and south regions of Brazil. Generally, the main energy expenditure on soybean cultivation in different regions of Brazil was with fertilizers, seeds and herbicides. The adverse weather conditions of the year / harvest evaluated in the south-central region of Brazil resulted in low soybean yields and consequently resulted in lower energy efficiency in these regions. The evaluation of energy efficiency in soybean crops to be representative must be carried out in different regions and edaphoclimatic conditions.

A cultura da soja no Brasil vem crescendo em área e produtividade nos últimos anos e, com isso, a análise de sua eficiência energética é muito importante para garantir a sustentabilidade do sistema produtivo. A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura da soja em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 29 áreas de soja distribuídas pelos principais estados produtores desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada MJ de energia consumida na produção da soja, 6,1; 6,7; 7,1 e 7,2 MJ de energia foram produzidos na forma de grãos de soja, respectivamente nas áreas avaliadas nas regiões Centro-Oeste, Nordeste, Sudeste e Sul do Brasil. Em uma média geral, os principais gastos energéticos no cultivo de soja em diferentes regiões do Brasil foram com fertilizantes, sementes e herbicidas. As condições climáticas adversas do ano/safra avaliado na região centro-sul do Brasil resultaram em baixas produtividades de soja e, consequentemente, interferiram na menor eficiência energética nessas regiões. A avaliação da eficiência energética na lavoura de soja para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões e condições edafoclimáticas.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.

Energy efficiency and emissions of CO2, CH4, and N2O in organic and conventional rice production / Eficiência energética e emissões de CO2, CH4 e N2O em arroz sob cultivo orgânico e convencional

Rice is the second-most produced cereal worldwide and actively contributes to greenhouse gas (GHG) emissions, particularly methane, especially under deepwater production. Assessments of energy efficiency (EE) and GHG emissions can indicate the sustainability level of agrosystems and support decisions related to the reduction of production costs and environmental pollution. This study aimed to assess both EE and GHG emissions in organic and conventional rice production in the Southern region of Brazil. For this study, eight rice fields were evaluated. Energy inputs and outputs were calculated by multiplying the production input amounts by their respective calorific values or energy coefficients at each stage of production. EE was determined using the ratio between the total energy output and the total energy consumed during the production process. GHG emissions were estimated using the principles of the lifecycle assessment methodology in addition to the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) recommendations. Each 1.0 MJ consumed during the production of organic and conventional rice produced renewable energy averages of 10.5 MJ and 7.90 MJ, respectively, as grains. The primary energy expenses for organic rice were represented by seeds, fuel, tractors, and agricultural machinery and implements, and those for conventional rice were seeds, fuel, and fertilizers. Each kilogram of organic and conventional rice produced accounted for the emission of 0.21 and 0.32 kg of CO2eq, respectively, during the production cycles and delivery to the warehouse, with seeds, fuel, and fertilizers being the main sources of CO2eq emissions to the atmosphere.(AU)

O arroz é o segundo cereal mais cultivado no mundo e contribui ativamente nas emissões de GEE, principalmente em áreas produzidas sob inundação, com destaque para a produção de gás metano. A eficiência energética (EE) e as emissões de gases de efeito estufa (GEE) podem indicar o nível de sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. O objetivo deste trabalho foi avaliar a EE e emissões de GEE nas culturas do arroz sob cultivo orgânico e convencional na região sul do Brasil. Para isso, foram avaliadas oito áreas de arroz. As entradas e saídas de energia foram calculadas pela multiplicação da quantidade de produtos utilizados para a produção de arroz pelos seus respectivos poderes caloríficos ou coeficientes energéticos em cada etapa de produção. A EE foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para estimar a emissão de GEE, foram aplicados princípios da metodologia de avaliação do ciclo de vida e recomendações do Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas (IPCC). Para cada 1,0 MJ de energia consumida na produção orgânica de arroz sob os sistemas orgânico e convencional, se produziram respectivamente em média, 10,5 MJ e 7,90 MJ de energia renovável, na forma de grãos. Os principais gastos energéticos no arroz orgânico foram com sementes, combustível, tratores, máquinas e implementos agrícolas e para o arroz convencional foram sementes, combustível e fertilizantes. Para cada 1 kg de grãos dos sistemas orgânicos e convencional são emitidos respectivamente 0,21 e 0,32 kg de CO2eq durante seus ciclos de produção e entrega no armazém, sendo as sementes, combustíveis e fertilizantes as principais fontes de emissão de CO2eq à atmosfera.(AU)

Energy use efficiency in soybean crops in different regions of Brazil / Eficiência energética na cultura da soja cultivada em diferentes regiões brasileiras

The soybean crop in Brazil has been growing in area and productivity in recent years and the analysis of its energy efficiency is very important to guarantee the sustainability of the production system. Assessment of energy efficiency (EE) enables the evaluation of the sustainability of agrosystems, as well as decision-making regarding the reduction in production costs and negative environmental impacts. In this context, the objective of this study was to assess energy efficiency of soybean in different regions of Brazil. For this purpose, 29 areas of soybean across the major producing states were assessed. Energy inputs and outputs of agricultural operations and/or agricultural inputs were calculated by multiplying the amount used by their calorific value or energy coefficient at each stage of production. Energy efficiency was calculated as the ratio between the total output energy and the total input energy during the production process. For every MJ of energy consumed in the production of soybean crop, 6.1; 6.7; 7.1 and 7.2 MJ of energy were produced in the form of grain, respectively in the areas assessed in the Midwest, northeast, southeast and south regions of Brazil. Generally, the main energy expenditure on soybean cultivation in different regions of Brazil was with fertilizers, seeds and herbicides. The adverse weather conditions of the year / harvest evaluated in the south-central region of Brazil resulted in low soybean yields and consequently resulted in lower energy efficiency in these regions. The evaluation of energy efficiency in soybean crops to be representative must be carried out in different regions and edaphoclimatic conditions.(AU)

A cultura da soja no Brasil vem crescendo em área e produtividade nos últimos anos e, com isso, a análise de sua eficiência energética é muito importante para garantir a sustentabilidade do sistema produtivo. A avaliação da eficiência energética (EE) pode evidenciar a sustentabilidade dos agrossistemas e a tomada de decisões relativas à redução dos custos de produção e poluição do ambiente. Diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética na cultura da soja em diferentes regiões brasileiras. Para isso, foram avaliadas 29 áreas de soja distribuídas pelos principais estados produtores desta cultura. As entradas e saídas de energia das operações agrícolas e/ou insumos utilizados foram calculadas pela multiplicação da quantidade utilizada pelo seu poder calorífico ou coeficiente energético em cada etapa de produção. A eficiência energética foi obtida pela razão entre a quantidade de energia total de saída e o consumo total de energia durante o processo produtivo. Para cada MJ de energia consumida na produção da soja, 6,1; 6,7; 7,1 e 7,2 MJ de energia foram produzidos na forma de grãos de soja, respectivamente nas áreas avaliadas nas regiões Centro-Oeste, Nordeste, Sudeste e Sul do Brasil. Em uma média geral, os principais gastos energéticos no cultivo de soja em diferentes regiões do Brasil foram com fertilizantes, sementes e herbicidas. As condições climáticas adversas do ano/safra avaliado na região centro-sul do Brasil resultaram em baixas produtividades de soja e, consequentemente, interferiram na menor eficiência energética nessas regiões. A avaliação da eficiência energética na lavoura de soja para ser bem representativa deve ser realizada em diferentes regiões e condições edafoclimáticas.(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)

Soil carbon and nitrogen stocks, light organic matter, and remaining phosphorus under a crop-livestock integration system / Estoques de carbono e nitrogênio, matéria orgânica leve e fósforo remanescente do solo sob sistema de integração lavoura-pecuária

Crop-livestock integration (CLI) is a management system that has been developed for a variety of soil and climatic conditions, which combined with the no-tillage system (NTS), has many variations in Brazil, particularly regarding grazing intensity. The objective of this study was to assess the effects of different grazing intensities and soybean (Glycine max L.) crops on carbon (Cst) and nitrogen (Nst) stocks, light organic matter (LOM), root content of the LOM (RLOM), and remaining phosphorus (Prem) in an Oxisol under CLI. The treatments consisted of three different heights (0.25 m [P25], 0.35 m [P35], and 0.45 m [P45]) of pasture grown in a CLI system. Two control areas, an area without grazing (AWG) and a native vegetation area of the Cerrado biome (NCA), which were adjacent to the experimental area, were compared with the cultivated areas. Soil samples were collected from 0.00-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m beneath each area in a completely randomized design with six replications. Soil characteristics were evaluated in the post-pasture cycle period (PP) and the post-soybean crop period (PC), which coincided with the wet and dry seasons, respectively. The NCA had more LOM in the 0.00-0.05 m layer during the PC and the 0.05-0.10 m layer during both the PP and the PC, C in the LOM in the 0.00-0.20 m layer during the PP and the PC, N in the LOM in the 0.00-0.05 m layer in the PP and the PC than the cultivated areas, but a lower soil density (SD) and Prem in the 0.00-0.20 m layerduring both the PP and the PC. Treatment P35 had more Nst in the PC and RLOM in the PP than the other cultivated treatments and the AWG. The absence of grazing in the AWG decreased the SD from the PP to the PC, while the treatments with different grazing intensities had similar values throughout this period. Our results suggest that production could be intensified under light and moderate grazing intensities in the CLI system.(AU)

A integração lavoura-pecuária (ILP), combinada ao sistema plantio direto (SPD), é um sistema de manejo que tem sido desenvolvido para diversas condições edafoclimáticas, com muitas variações no Brasil, principalmente quanto a intensidade de pastejo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes intensidades de pastejo e cultivo da soja (Glycine max L.) nos estoques de carbono (EstC) e nitrogênio (EstN), matéria orgânica leve (MOL), conteúdo de raízes na MOL (RMOL) e fósforo remanescente (Prem) em um Latossolo sob ILP. Os tratamentos consistiram em três diferentes alturas de manejo do pasto na ILP (0,25 m [P25], 0,35 m [P35], e 0,45 m [P45]). Duas áreas de controle, uma sem pastejo (SP) e uma área de vegetação nativa de cerrado (cerradão) (CE), que estiveram adjacentes ao experimento, foram comparadas com as áreas cultivadas. Em cada área as amostras foram coletadas nas camadas de 0,0-0,05; 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m em delineamento inteiramente aleatorizado com 6 repetições. Os atributos do solo foram avaliados pós-ciclo de pastejo (PP) e pós-lavoura de soja (PL), que coincidiram com as estações seca e chuvosa, respectivamente. O CE apresentou maiores conteúdos de MOL na camada 0,0-0,05 m na PL e na camada 0,05-0,10 m em ambas épocas PP e PL, C na MOL na camada 0,0-0,020 m durante o PP e a PL, N na MOL na camada 0,0-0,05 m na PL e na camada 0,05-0,10 m durante o PP e a PL. O tratamento (P35) incrementou EstN na PL e RMOL no PP em relação aosoutros cultivos P25, P45 e SP. A ausência de pastejo da área SP reduziu a Ds do PP para a PL, enquantoos tratamentos com diferentes intensidades de pastejo mantiveram estabilizados seus valores nesteperíodo. Os nossos resultados sugerem que a produção pode ser intensificada sob intensidades baixa e moderada de pastejo na ILP avaliada.(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)

Densimetric fractionation of organic matter in an agricultural chronosequence in no-till areas in the Cerrado region, Brazil / Fracionamento densimétrico da matéria orgânica em uma cronossequência de agricultura em áreas de plantio direto no Cerrado

Mineralization of organic residues deposited on the soil surface in a no-till system (NT) maintains a continuous flow of different forms of carbon (C), which might interfere with densimetric fractions of soil organic matter (SOM). Currently, there are few studies on variations in these fractions in NT areas with different deployment times in the Cerrado region. Thus, the objective of this study was to evaluate the total C, nitrogen (N), and 13C in the soil, as well as to quantify the mass and contents of C, N, and 13C in the light and heavy fractions of SOM extracted using different solutions (water, sodium iodide [NaI], and sodium polytungstate [SPT]) in areas of Cerrado, pastures, and NT with different deployment times with Distroferric Red Latosol soil. The study areas are located in Montividiu, Goiás (GO), Brazil: (1) pasture of Brachiaria decumbens (PA); (2) NT with three years of deployment with soybean in summer and fallow instead of a second crop (NT3); (3) NT with 15 years of deployment with soybean in the summer and maize/sorghum as the second crop (NT15); and (4) NT with 20 years of deployment with soybean in the summer and maize as the second crop (NT20). These areas were compared to an area of native Cerrado sensu stricto (CE). The NT according to the deployment time showed an increase in the contents of C (0-0.05 m) and N (0-0.2 m) in the soil. The origin of C in the soil of the NT areas is associated with C4 plants; however, in up to 0.2 m of the soil profile, the 13C contents reduced according to NT deployment years. Extraction of light-fraction organic matter (LFOM) with SPT better represents this SOM fraction quantitatively and qualitatively than extraction of LFOM with water and NaI. This pattern is evident because of a greater consistency in the mass, C, N, and 13C contents of the LFOM extracted with SPT among the evaluated areas and the lower C content in residual particulate organic matter among the extractants.(AU)

A mineralização dos resíduos orgânicos depositados na superfície do solo no sistema de plantio direto (SPD) mantém um fluxo contínuo de diferentes formas de carbono, podendo interferir nas frações densimétricas da matéria orgânica do solo (MOS). Atualmente, são escassos resultados de pesquisa que avaliem às variações destas frações em áreas de SPD com diferentes anos de implantação na região do cerrado. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o C, N e 13C total do solo, bem como, quantificar a massa, C, N e 13C das frações leves e pesadas da MOS extraídas com diferentes soluções (água, iodeto de sódio NaI e politungstato de sódio PTS) em áreas de Cerrado, pastagem e SPD com diferentes anos de implantação sob um Latossolo Vermelho Distroférrico. As áreas de estudo encontram-se localizadas em Montividiu (GO), e apresentam as seguintes características: 1) pastagem de Brachiaria decumbens (PA); 2) SPD com 3 anos de implantação com cultivo de soja no verão e pousio na safrinha (SPD3); 3) SPD com 15 anos de implantação com rotação soja no verão milho/sorgo safrinha (SPD15) e 4) SPD com 20 anos de implantação com rotação soja no verão milho safrinha (SPD20); sendo estas áreas comparadas a uma área de cerrado nativo stricto sensu (CE). O SPD em função do tempo de implantação aumentou os teores de C (0,0-0,05 m) e N (0,0-0,20 m) do solo. A origem da carbono do solo nas áreas de SPD é referente à plantas do ciclo fotossintético C4, no entanto, verifica-se que até os 0,20 m do perfil do solo, os resultados de 13C estão reduzindo em função dos anos de adoção do SPD. A extração da matéria orgânica leve (MOL) com PTS melhor representa quantitativamente e qualitativamente essa fração da MOS, quando comparada à extraída com água e NaI.[...](AU)

Phosphorus fractions in an agricultural chronosequence under tillage regimes in the Cerrado area in Goiás, Brazil / Frações de fósforo em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto no cerrado goiano

The increase in the amount and quantity of soil organic matter (SOM), as well as the use of phosphorus-based fertilizers in the superficial soil layer in areas under tillage regimes (TR), may affect phosphorus (P) dynamics in the soil. Therefore, the aims of the present work were as follows: to evaluate the inorganic and organic fractions of P and its lability levels (labile, moderately labile, and moderately resistant) in a Distroferric Red Latosol under tillage regimes (TR) 3, 15, and 20 years after implementation, and to compare them with those of areas of native Cerrado and pastures. We also focus on analyzing the correlations of the P fractions in these areas with other soil attributes, such as total carbon and nitrogen levels, light organic matter (LOM), chemical and physical granulometric fractions of the SOM, maximum phosphate adsorption capacity (MPAC), and the remaining phosphorus (Prem). In each of these areas, samples were collected from the 0.0-0.05 and 0.05-0.10 m soil layers. An entirely randomized experimental design was used. After TR implementation, the constant use of phosphorus-based fertilizers as well as the incremental addition of SOM resulted in an increase in the levels of labile, moderate labile, and moderately resistant organic and inorganic P, with a tendency for total P accumulation to be mostly in the inorganic, moderately labile form. The native Cerrado soil presented high levels of labile and moderately labile inorganic P. Pasture areas presented the lowest levels of labile organic and inorganic P, as well as moderately labile and moderately resistant organic P. By principal component analysis (PCA), it was possible to observe alterations in all soil attributes and P levels of the fractions analyzed.(AU)

O aumento da quantidade e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS), bem como a aplicação de fertilizantes fosfatados na camada superficial do solo em áreas de sistema de plantio direto (SPD) podem alterar a dinâmica do P no solo. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram avaliar as frações inorgânicas e orgânicas de P e o grau de labilidade destas (lábil, moderamente lábil e moderadamente resistente) de um Latossolo Vermelho Distroférrico sob sistema de plantio direto (SPD) com 3, 15 e 20 anos de implantação, e compará-las a áreas de cerrado nativo e pastagem; bem como, analisar correlações entre os resultados das frações de P destas áreas com outros atributos, tais como, teor de carbono e nitrogênio total, matéria orgânica leve (MOL), frações químicas e físicas granulométricas da MOS, capacidade máxima de adsorção de fosfato (CMAP) e fósforo remanescente (Prem). Em cada uma das áreas foram coletadas amostras nas profundidades de 0,0-0,05 e 0,05-0,10 m. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. O uso constante de adubação fosfatada, bem como, o incremento da MOS, aumenta com o passar dos anos de adoção do SPD os teores de P orgânico e inorgânico lábil, moderadamente lábil e moderadamente resistente, tendendo a acumular a maior parte do P total do solo na forma inorgânica e moderadamente lábil. O solo sob Cerrado nativo apresenta altos valores de P orgânico lábil e moderadamente lábil. A área de pastagem apresentou menores teores de P orgânico e inorgânico lábil, P orgânico moderadamente lábil e moderadamente resistente em relação às demais áreas avaliadas. Através da análise de componentes principais (ACP), pode-se verificar interações entre todos os atributos do solo e os teores de P das frações analisadas.(AU)

Phosphorus fractions and correlation with soil attributes in a chronosequence of agricultural under no-tillage / Frações de fósforo e correlação com atributos edáficos em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto

In no-tillage (NT) soils, changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM) have been observed over time. These changes can interfere with the dynamics of P in surface soil layers. Thus, the objectives of this study were: to evaluate the organic and inorganic fractions of P and their degree of lability (labile, moderately labile, and moderately recalcitrant) in an Oxisol under NT for 6 years (NT6), 14 years (NT14), and 22 years (NT22) and cultivated with a succession of soybean and corn/wheat. The fractions were evaluated for 16 years of NT, with the last four years under integrated corn second crop and Brachiaria (NT16+B). We also analyzed an area of native forest, as well as analyzing the correlations between the results of the P fractions of these areas with other attributes such as total carbon content, vegetable waste deposited on the ground, phosphorus and humic fractions remaining in SOM. From each of the areas, samples were collected at 0.00-0.05 m and 0.05-0.10 m. A completely randomized design with 5 replicates was used. Management of phosphorus fertilization and SOM following adoption of the NT of time (6 to 22 years) increased the levels of all fractions of inorganic P (0.0 to 0.10 m), as well as the fractions of labile (0.05-0.10 m), moderately labile (0.0-0.10 m), and moderately recalcitrant (0.05-0.10 m) organic phosphorus. The correlation matrix shows interactions between the evaluated soil attributes, especially between inorganic phosphorus fractions and fulvic and humic acids and between the moderately recalcitrant organic phosphorus and humin fraction.

Em solos sob sistema de plantio direto (SPD) tem sido observado alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) ao longo do tempo, o que pode interferir na dinâmica do P nas camadas superficiais do solo. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram: avaliar as frações inorgânicas e orgânicas de P e o grau de labilidade destas (lábil, moderamente lábil e moderadamente resistente) de um Latossolo Vermelho eutroférrico sob sistema de plantio direto (SPD) com 6 anos (SPD6), 14 anos (SPD14) e 22 anos (SPD22) na sucessão soja, milho/trigo; 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho segunda safra e Urochloa (SPD16+B) e uma área de mata nativa; e analisar correlações entre os resultados das frações de P dessas áreas com outros atributos, tais como, carbono total, resíduos vegetais depositados sobre o solo, fósforo remanescente e frações húmicas da MOS. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras nas camadas de 0,00-0,05 m e 0,05-0,10 m. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 5 repetições. O manejo da adubação fosfatada e da MOS em função do tempo de adoção do SPD (6 para 22 anos) aumentou os teores de todas as frações de P inorgânico (0,0-0,10 m), bem como, as frações de fósforo orgânico lábil (0,05-0,10 m), moderadamente lábil (0,0-0,10 m) e moderadamente resistente (0,05-0,10 m). Através da matriz de correlação podem-se verificar interações entre os atributos do solo avaliados, principalmente entre as frações de fósforo inorgânico e os ácidos fúlvicos e húmicos, e entre o fósforo orgânico moderadamente resistente e a fração humina.

Phosphorus fractions and correlation with soil attributes in a chronosequence of agricultural under no-tillage / Frações de fósforo e correlação com atributos edáficos em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto

In no-tillage (NT) soils, changes in the quantity and quality of soil organic matter (SOM) have been observed over time. These changes can interfere with the dynamics of P in surface soil layers. Thus, the objectives of this study were: to evaluate the organic and inorganic fractions of P and their degree of lability (labile, moderately labile, and moderately recalcitrant) in an Oxisol under NT for 6 years (NT6), 14 years (NT14), and 22 years (NT22) and cultivated with a succession of soybean and corn/wheat. The fractions were evaluated for 16 years of NT, with the last four years under integrated corn second crop and Brachiaria (NT16+B). We also analyzed an area of native forest, as well as analyzing the correlations between the results of the P fractions of these areas with other attributes such as total carbon content, vegetable waste deposited on the ground, phosphorus and humic fractions remaining in SOM. From each of the areas, samples were collected at 0.00-0.05 m and 0.05-0.10 m. A completely randomized design with 5 replicates was used. Management of phosphorus fertilization and SOM following adoption of the NT of time (6 to 22 years) increased the levels of all fractions of inorganic P (0.0 to 0.10 m), as well as the fractions of labile (0.05-0.10 m), moderately labile (0.0-0.10 m), and moderately recalcitrant (0.05-0.10 m) organic phosphorus. The correlation matrix shows interactions between the evaluated soil attributes, especially between inorganic phosphorus fractions and fulvic and humic acids and between the moderately recalcitrant organic phosphorus and humin fraction.(AU)

Em solos sob sistema de plantio direto (SPD) tem sido observado alterações na quantidade e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS) ao longo do tempo, o que pode interferir na dinâmica do P nas camadas superficiais do solo. Dessa forma, os objetivos deste estudo foram: avaliar as frações inorgânicas e orgânicas de P e o grau de labilidade destas (lábil, moderamente lábil e moderadamente resistente) de um Latossolo Vermelho eutroférrico sob sistema de plantio direto (SPD) com 6 anos (SPD6), 14 anos (SPD14) e 22 anos (SPD22) na sucessão soja, milho/trigo; 16 anos de SPD, sendo nos últimos quatro anos com integração milho segunda safra e Urochloa (SPD16+B) e uma área de mata nativa; e analisar correlações entre os resultados das frações de P dessas áreas com outros atributos, tais como, carbono total, resíduos vegetais depositados sobre o solo, fósforo remanescente e frações húmicas da MOS. Em cada uma das áreas foram coletadas amostras nas camadas de 0,00-0,05 m e 0,05-0,10 m. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado, com 5 repetições. O manejo da adubação fosfatada e da MOS em função do tempo de adoção do SPD (6 para 22 anos) aumentou os teores de todas as frações de P inorgânico (0,0-0,10 m), bem como, as frações de fósforo orgânico lábil (0,05-0,10 m), moderadamente lábil (0,0-0,10 m) e moderadamente resistente (0,05-0,10 m). Através da matriz de correlação podem-se verificar interações entre os atributos do solo avaliados, principalmente entre as frações de fósforo inorgânico e os ácidos fúlvicos e húmicos, e entre o fósforo orgânico moderadamente resistente e a fração humina.(AU)

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

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

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

Phosphorus fractions in an agricultural chronosequence under tillage regimes in the Cerrado area in Goiás, Brazil / Frações de fósforo em uma cronossequência de agricultura sob plantio direto no cerrado goiano

The increase in the amount and quantity of soil organic matter (SOM), as well as the use of phosphorus-based fertilizers in the superficial soil layer in areas under tillage regimes (TR), may affect phosphorus (P) dynamics in the soil. Therefore, the aims of the present work were as follows: to evaluate the inorganic and organic fractions of P and its lability levels (labile, moderately labile, and moderately resistant) in a Distroferric Red Latosol under tillage regimes (TR) 3, 15, and 20 years after implementation, and to compare them with those of areas of native Cerrado and pastures. We also focus on analyzing the correlations of the P fractions in these areas with other soil attributes, such as total carbon and nitrogen levels, light organic matter (LOM), chemical and physical granulometric fractions of the SOM, maximum phosphate adsorption capacity (MPAC), and the remaining phosphorus (Prem). In each of these areas, samples were collected from the 0.0-0.05 and 0.05-0.10 m soil layers. An entirely randomized experimental design was used. After TR implementation, the constant use of phosphorus-based fertilizers as well as the incremental addition of SOM resulted in an increase in the levels of labile, moderate labile, and moderately resistant organic and inorganic P, with a tendency for total P accumulation to be mostly in the inorganic, moderately labile form. The native Cerrado soil presented high levels of labile and moderately labile inorganic P. Pasture areas presented the lowest levels of labile organic and inorganic P, as well as moderately labile and moderately resistant organic P. By principal component analysis (PCA), it was possible to observe alterations in all soil attributes and P levels of the fractions analyzed.

O aumento da quantidade e qualidade da matéria orgânica do solo (MOS), bem como a aplicação de fertilizantes fosfatados na camada superficial do solo em áreas de sistema de plantio direto (SPD) podem alterar a dinâmica do P no solo. Desta forma, os objetivos deste trabalho foram avaliar as frações inorgânicas e orgânicas de P e o grau de labilidade destas (lábil, moderamente lábil e moderadamente resistente) de um Latossolo Vermelho Distroférrico sob sistema de plantio direto (SPD) com 3, 15 e 20 anos de implantação, e compará-las a áreas de cerrado nativo e pastagem; bem como, analisar correlações entre os resultados das frações de P destas áreas com outros atributos, tais como, teor de carbono e nitrogênio total, matéria orgânica leve (MOL), frações químicas e físicas granulométricas da MOS, capacidade máxima de adsorção de fosfato (CMAP) e fósforo remanescente (Prem). Em cada uma das áreas foram coletadas amostras nas profundidades de 0,0-0,05 e 0,05-0,10 m. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. O uso constante de adubação fosfatada, bem como, o incremento da MOS, aumenta com o passar dos anos de adoção do SPD os teores de P orgânico e inorgânico lábil, moderadamente lábil e moderadamente resistente, tendendo a acumular a maior parte do P total do solo na forma inorgânica e moderadamente lábil. O solo sob Cerrado nativo apresenta altos valores de P orgânico lábil e moderadamente lábil. A área de pastagem apresentou menores teores de P orgânico e inorgânico lábil, P orgânico moderadamente lábil e moderadamente resistente em relação às demais áreas avaliadas. Através da análise de componentes principais (ACP), pode-se verificar interações entre todos os atributos do solo e os teores de P das frações analisadas.

Densimetric fractionation of organic matter in an agricultural chronosequence in no-till areas in the Cerrado region, Brazil / Fracionamento densimétrico da matéria orgânica em uma cronossequência de agricultura em áreas de plantio direto no Cerrado

Mineralization of organic residues deposited on the soil surface in a no-till system (NT) maintains a continuous flow of different forms of carbon (C), which might interfere with densimetric fractions of soil organic matter (SOM). Currently, there are few studies on variations in these fractions in NT areas with different deployment times in the Cerrado region. Thus, the objective of this study was to evaluate the total C, nitrogen (N), and 13C in the soil, as well as to quantify the mass and contents of C, N, and 13C in the light and heavy fractions of SOM extracted using different solutions (water, sodium iodide [NaI], and sodium polytungstate [SPT]) in areas of Cerrado, pastures, and NT with different deployment times with Distroferric Red Latosol soil. The study areas are located in Montividiu, Goiás (GO), Brazil: (1) pasture of Brachiaria decumbens (PA); (2) NT with three years of deployment with soybean in summer and fallow instead of a second crop (NT3); (3) NT with 15 years of deployment with soybean in the summer and maize/sorghum as the second crop (NT15); and (4) NT with 20 years of deployment with soybean in the summer and maize as the second crop (NT20). These areas were compared to an area of native Cerrado sensu stricto (CE). The NT according to the deployment time showed an increase in the contents of C (0-0.05 m) and N (0-0.2 m) in the soil. The origin of C in the soil of the NT areas is associated with C4 plants; however, in up to 0.2 m of the soil profile, the 13C contents reduced according to NT deployment years. Extraction of light-fraction organic matter (LFOM) with SPT better represents this SOM fraction quantitatively and qualitatively than extraction of LFOM with water and NaI. This pattern is evident because of a greater consistency in the mass, C, N, and 13C contents of the LFOM extracted with SPT among the evaluated areas and the lower C content in residual particulate organic matter among the extractants.

A mineralização dos resíduos orgânicos depositados na superfície do solo no sistema de plantio direto (SPD) mantém um fluxo contínuo de diferentes formas de carbono, podendo interferir nas frações densimétricas da matéria orgânica do solo (MOS). Atualmente, são escassos resultados de pesquisa que avaliem às variações destas frações em áreas de SPD com diferentes anos de implantação na região do cerrado. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar o C, N e 13C total do solo, bem como, quantificar a massa, C, N e 13C das frações leves e pesadas da MOS extraídas com diferentes soluções (água, iodeto de sódio – NaI e politungstato de sódio – PTS) em áreas de Cerrado, pastagem e SPD com diferentes anos de implantação sob um Latossolo Vermelho Distroférrico. As áreas de estudo encontram-se localizadas em Montividiu (GO), e apresentam as seguintes características: 1) pastagem de Brachiaria decumbens (PA); 2) SPD com 3 anos de implantação com cultivo de soja no verão e pousio na safrinha (SPD3); 3) SPD com 15 anos de implantação com rotação soja no verão – milho/sorgo safrinha (SPD15) e 4) SPD com 20 anos de implantação com rotação soja no verão – milho safrinha (SPD20); sendo estas áreas comparadas a uma área de cerrado nativo stricto sensu (CE). O SPD em função do tempo de implantação aumentou os teores de C (0,0-0,05 m) e N (0,0-0,20 m) do solo. A origem da carbono do solo nas áreas de SPD é referente à plantas do ciclo fotossintético C4, no entanto, verifica-se que até os 0,20 m do perfil do solo, os resultados de 13C estão reduzindo em função dos anos de adoção do SPD. A extração da matéria orgânica leve (MOL) com PTS melhor representa quantitativamente e qualitativamente essa fração da MOS, quando comparada à extraída com água e NaI.[...]

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

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

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

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). [...]

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. [...]

Soil carbon and nitrogen stocks, light organic matter, and remaining phosphorus under a crop-livestock integration system / Estoques de carbono e nitrogênio, matéria orgânica leve e fósforo remanescente do solo sob sistema de integração lavoura-pecuária

Crop-livestock integration (CLI) is a management system that has been developed for a variety of soil and climatic conditions, which combined with the no-tillage system (NTS), has many variations in Brazil, particularly regarding grazing intensity. The objective of this study was to assess the effects of different grazing intensities and soybean (Glycine max L.) crops on carbon (Cst) and nitrogen (Nst) stocks, light organic matter (LOM), root content of the LOM (RLOM), and remaining phosphorus (Prem) in an Oxisol under CLI. The treatments consisted of three different heights (0.25 m [P25], 0.35 m [P35], and 0.45 m [P45]) of pasture grown in a CLI system. Two control areas, an area without grazing (AWG) and a native vegetation area of the Cerrado biome (NCA), which were adjacent to the experimental area, were compared with the cultivated areas. Soil samples were collected from 0.00-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m beneath each area in a completely randomized design with six replications. Soil characteristics were evaluated in the post-pasture cycle period (PP) and the post-soybean crop period (PC), which coincided with the wet and dry seasons, respectively. The NCA had more LOM in the 0.00-0.05 m layer during the PC and the 0.05-0.10 m layer during both the PP and the PC, C in the LOM in the 0.00-0.20 m layer during the PP and the PC, N in the LOM in the 0.00-0.05 m layer in the PP and the PC than the cultivated areas, but a lower soil density (SD) and Prem in the 0.00-0.20 m layerduring both the PP and the PC. Treatment P35 had more Nst in the PC and RLOM in the PP than the other cultivated treatments and the AWG. The absence of grazing in the AWG decreased the SD from the PP to the PC, while the treatments with different grazing intensities had similar values throughout this period. Our results suggest that production could be intensified under light and moderate grazing intensities in the CLI system.

A integração lavoura-pecuária (ILP), combinada ao sistema plantio direto (SPD), é um sistema de manejo que tem sido desenvolvido para diversas condições edafoclimáticas, com muitas variações no Brasil, principalmente quanto a intensidade de pastejo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes intensidades de pastejo e cultivo da soja (Glycine max L.) nos estoques de carbono (EstC) e nitrogênio (EstN), matéria orgânica leve (MOL), conteúdo de raízes na MOL (RMOL) e fósforo remanescente (Prem) em um Latossolo sob ILP. Os tratamentos consistiram em três diferentes alturas de manejo do pasto na ILP (0,25 m [P25], 0,35 m [P35], e 0,45 m [P45]). Duas áreas de controle, uma sem pastejo (SP) e uma área de vegetação nativa de cerrado (cerradão) (CE), que estiveram adjacentes ao experimento, foram comparadas com as áreas cultivadas. Em cada área as amostras foram coletadas nas camadas de 0,0-0,05; 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m em delineamento inteiramente aleatorizado com 6 repetições. Os atributos do solo foram avaliados pós-ciclo de pastejo (PP) e pós-lavoura de soja (PL), que coincidiram com as estações seca e chuvosa, respectivamente. O CE apresentou maiores conteúdos de MOL na camada 0,0-0,05 m na PL e na camada 0,05-0,10 m em ambas épocas PP e PL, C na MOL na camada 0,0-0,020 m durante o PP e a PL, N na MOL na camada 0,0-0,05 m na PL e na camada 0,05-0,10 m durante o PP e a PL. O tratamento (P35) incrementou EstN na PL e RMOL no PP em relação aosoutros cultivos P25, P45 e SP. A ausência de pastejo da área SP reduziu a Ds do PP para a PL, enquantoos tratamentos com diferentes intensidades de pastejo mantiveram estabilizados seus valores nesteperíodo. Os nossos resultados sugerem que a produção pode ser intensificada sob intensidades baixa e moderada de pastejo na ILP avaliada.

Soil carbon and nitrogen stocks, light organic matter, and remaining phosphorus under a crop-livestock integration system / Estoques de carbono e nitrogênio, matéria orgânica leve e fósforo remanescente do solo sob sistema de integração lavoura-pecuária

Crop-livestock integration (CLI) is a management system that has been developed for a variety of soil and climatic conditions, which combined with the no-tillage system (NTS), has many variations in Brazil, particularly regarding grazing intensity. The objective of this study was to assess the effects of different grazing intensities and soybean (Glycine max L.) crops on carbon (Cst) and nitrogen (Nst) stocks, light organic matter (LOM), root content of the LOM (RLOM), and remaining phosphorus (Prem) in an Oxisol under CLI. The treatments consisted of three different heights (0.25 m [P25], 0.35 m [P35], and 0.45 m [P45]) of pasture grown in a CLI system. Two control areas, an area without grazing (AWG) and a native vegetation area of the Cerrado biome (NCA), which were adjacent to the experimental area, were compared with the cultivated areas. Soil samples were collected from 0.00-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.20 m beneath each area in a completely randomized design with six replications. Soil characteristics were evaluated in the post-pasture cycle period (PP) and the post-soybean crop period (PC), which coincided with the wet and dry seasons, respectively. The NCA had more LOM in the 0.00-0.05 m layer during the PC and the 0.05-0.10 m layer during both the PP and the PC, C in the LOM in the 0.00-0.20 m layer during the PP and the PC, N in the LOM in the 0.00-0.05 m layer in the

A integração lavoura-pecuária (ILP), combinada ao sistema plantio direto (SPD), é um sistema de manejo que tem sido desenvolvido para diversas condições edafoclimáticas, com muitas variações no Brasil, principalmente quanto a intensidade de pastejo. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de diferentes intensidades de pastejo e cultivo da soja (Glycine max L.) nos estoques de carbono (EstC) e nitrogênio (EstN), matéria orgânica leve (MOL), conteúdo de raízes na MOL (RMOL) e fósforo remanescente (Prem) em um Latossolo sob ILP. Os tratamentos consistiram em três diferentes alturas de manejo do pasto na ILP (0,25 m [P25], 0,35 m [P35], e 0,45 m [P45]). Duas áreas de controle, uma sem pastejo (SP) e uma área de vegetação nativa de cerrado (cerradão) (CE), que estiveram adjacentes ao experimento, foram comparadas com as áreas cultivadas. Em cada área as amostras foram coletadas nas camadas de 0,0-0,05; 0,05-0,10 e 0,10-0,20 m em delineamento inteiramente aleatorizado com 6 repetições. Os atributos do solo foram avaliados pós-ciclo de pastejo (PP) e pós-lavoura de soja (PL), que coincidiram com as estações seca e chuvosa, respectivamente. O CE apresentou maiores conteúdos de MOL na camada 0,0-0,05 m na PL e na camada 0,05-0,10 m em ambas épocas PP e PL, C na MOL na camada 0,0-0,020 m durante o PP e a PL, N na MOL na camada 0,0-0,05 m na PL e na camada 0,05-0,10 m durante o PP