Improving irrigation, crop, and soil management for sustainable soybean production in Southern Brazilian lowlands

Lowlands have been cultivated with irrigated rice (Oryza sativa) in a monoculture cropping system for more than a century in southern Brazil. Shallow topsoil with high bulk density and deficient water infiltration favors the of production paddy rice; however, this condition does not favor species non-tolerant to flooding or oxygen restriction. Thus, soil and irrigation management may be necessary to raise the rice-soybean (Glycine max) rotation systems to sustainable levels. We carried out a two-year field experiment to assess the effects of irrigation treatments and soil management on soil physical properties, soybean growth, and grain yield in lowland systems. The experiment comprised a randomized block design with two factors and three replications. The main factor comprised the following irrigation treatments: sprinkler; surface, and rainfed. Four soil managements composed the second factor: conventional tillage (CT), no-tillage (NT), conventional tillage with raised-seedbed, and no-tillage with raised-seedbed. Soil physical properties, soil penetration resistance, crop parameters, grain yield and water productivity were evaluated. CT increased the soil penetration resistance near the soil surface layer. The highest soil bulk density at the 0.05-0.10 m layer in the CT reduces grain yield in rainfed soybean compared to NT. Supplementary irrigation increased soybean yield of about 36 % in years of uneven rainfall distribution. Sprinkler irrigation resulted in higher irrigated water productivity (90 %) compared to surface irrigation, contributing to a more sustainable increase in grain yield. Crop rotation in a no-tillage cropping scheme could improve the sustainability of diversified agriculture in lowlands.

The no-tillage, with crop rotation or succession, can increase the degree of clay dispersion in the superficial layer of highly weathered soils after 24 years / O plantio direto, com rotação ou sucessão, pode aumentar o grau de argila dispersa na camada superficial de solos altamente intemperizados depois de 24 anos

Clay dispersion is directly related to water erosion, especially during detaching and dragging of particles. No-till is one of the most important strategies for soil and water conservation in tropical and sub-tropical regions, and when associated with crop rotation, may reduce the degree of clay dispersion. The study aimed to evaluate, after 24 years, the effect of different soil management systems and crop systems on the degree of clay dispersion of a Rhodic Ferralsol. The experimental design was completely randomized in a 4x2 factorial scheme, with four soil managements (continuous no-tillage, no-tillage with chiseling every three years, disk plowing followed by light harrowing and heavy disking followed by light harrowing) and with two crop systems (crop succession and rotation). The degree of clay dispersion was evaluated and associated with soil chemical attributes from layer 0.00-0.10 m. The degree of clay dispersion is affected by the soil management systems with no effect of crop systems. The soil management system with the lowest soil disturbance (continuous no-tillage) has a higher degree of clay dispersion than the ones that disturb the soil, regardless of the agricultural implement used or soil disturbance intensity. The soil electrochemical imbalance, primarily caused by soil potential acidity, is positively correlated to the increase in the degree of clay(AU)

A argila dispersa está diretamente relacionada com a erosão hídrica, especialmente durante o desprendimento e arraste de partículas. O plantio direto é uma das mais importantes estratégias para conservação do solo e da água nas regiões tropical e sub-tropical, e quando associado com a rotação de culturas, pode reduzir o grau de dispersão de argila. O objetivo desse estudo foi avaliar, após 24 anos, o efeito de diferentes sistemas de manejo e de culturas no grau de dispersão de argila de um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4x2, com quatro manejos do solo (plantio direto contínuo, plantio direto com escarificação a cada três anos, aração de discos seguida de gradagem leve e gradagem pesada seguida de gradagem leve) e dois sistemas de cultivo (sucessão de cultura e rotação). O grau de dispersão da argila foi avaliado e associado aos atributos químicos do solo da camada 0,00-0,10 m. O grau de dispersão da argila é afetado pelos sistemas de manejo do solo sem efeito dos sistemas de cultivo. O sistema de manejo de solo com menor perturbação do solo (plantio direto contínuo) possui o maior grau de dispersão de argila do que os que perturbam o solo, independentemente do implemento agrícola utilizado ou da intensidade do distúrbio do solo. O desequilíbrio eletroquímico do solo, causado principalmente pela acidez potencial do solo, está positivamente correlacionado ao aumento do grau de dispersão de argila da camada superficial do solo sob plantio direto contínuo.(AU)

The no-tillage, with crop rotation or succession, can increase the degree of clay dispersion in the superficial layer of highly weathered soils after 24 years / O plantio direto, com rotação ou sucessão, pode aumentar o grau de argila dispersa na camada superficial de solos altamente intemperizados depois de 24 anos

Clay dispersion is directly related to water erosion, especially during detaching and dragging of particles. No-till is one of the most important strategies for soil and water conservation in tropical and sub-tropical regions, and when associated with crop rotation, may reduce the degree of clay dispersion. The study aimed to evaluate, after 24 years, the effect of different soil management systems and crop systems on the degree of clay dispersion of a Rhodic Ferralsol. The experimental design was completely randomized in a 4x2 factorial scheme, with four soil managements (continuous no-tillage, no-tillage with chiseling every three years, disk plowing followed by light harrowing and heavy disking followed by light harrowing) and with two crop systems (crop succession and rotation). The degree of clay dispersion was evaluated and associated with soil chemical attributes from layer 0.00-0.10 m. The degree of clay dispersion is affected by the soil management systems with no effect of crop systems. The soil management system with the lowest soil disturbance (continuous no-tillage) has a higher degree of clay dispersion than the ones that disturb the soil, regardless of the agricultural implement used or soil disturbance intensity. The soil electrochemical imbalance, primarily caused by soil potential acidity, is positively correlated to the increase in the degree of clay

A argila dispersa está diretamente relacionada com a erosão hídrica, especialmente durante o desprendimento e arraste de partículas. O plantio direto é uma das mais importantes estratégias para conservação do solo e da água nas regiões tropical e sub-tropical, e quando associado com a rotação de culturas, pode reduzir o grau de dispersão de argila. O objetivo desse estudo foi avaliar, após 24 anos, o efeito de diferentes sistemas de manejo e de culturas no grau de dispersão de argila de um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4x2, com quatro manejos do solo (plantio direto contínuo, plantio direto com escarificação a cada três anos, aração de discos seguida de gradagem leve e gradagem pesada seguida de gradagem leve) e dois sistemas de cultivo (sucessão de cultura e rotação). O grau de dispersão da argila foi avaliado e associado aos atributos químicos do solo da camada 0,00-0,10 m. O grau de dispersão da argila é afetado pelos sistemas de manejo do solo sem efeito dos sistemas de cultivo. O sistema de manejo de solo com menor perturbação do solo (plantio direto contínuo) possui o maior grau de dispersão de argila do que os que perturbam o solo, independentemente do implemento agrícola utilizado ou da intensidade do distúrbio do solo. O desequilíbrio eletroquímico do solo, causado principalmente pela acidez potencial do solo, está positivamente correlacionado ao aumento do grau de dispersão de argila da camada superficial do solo sob plantio direto contínuo.

Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

ABSTRACT: Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

RESUMO: A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

Soil phosphorus availability and uptake by mycorrhizal and non-mycorrhizal plants in an onion no-tillage system / Disponibilidade e absorção de fósforo no solo por plantas micorrízicas e não micorrízicas em sistema de plantio direto de cebola

Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.(AU)

A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.(AU)

Changes in microbiological attributes of a Red Latosol under different cropping systems / Alterações dos atributos microbiológicos em um Latossolo Vermelho sob diferentes sistemas de manejo

The objective of this study was to evaluate changes in microbiological attributes of soils under different growing systems. Three cropping systems were evaluated (1) no-tillage system (NTS); (2) conventional tillage system (CTS); and (3) newly scarified no-tillage system (SNTS). The three systems were maintained for 20 years. In addition, a primary forest (PF) fragment was used as a reference. Soil samples were collected at depths of 0.0 - 0.1 m, 0.1 - 0.2 m, and 0.2 - 0.3 m. The following variables were measured: microbial biomass carbon (MBC); soil respirometry (RESP) using the fumigation and incubation method; microbial biomass nitrogen (MBN) using fumigation and extraction; metabolic quotient (qCO2) using the RESP/MBC ratio; and number of spores (NS) of mycorrhizal fungi by plate counting of spores extracted from the soil by wet sieving. Treatments were arranged in a completely randomized block design with five replicates. The different management systems affected the soil microbiota, especially in the superficial layer of 0.0 - 0.1 m. At a depth of 0.0 - 0.2 m, the PF presented significantly higher values for all analyzed attributes, except for NS. There were no significant differences in the studied characteristics between the NTS and SNTS at the three depths, indicating that scarification performed only once in the NTS was not sufficient to produce changes in soil microbiological attributes. However, the adoption of the CTS for 20 years promoted a decrease in MBC and MBN. RESP and NS were not significantly different between the cropping systems. Principal component analysis indicated a significant difference in microbiological characteristics between the PF and the areas under management. Therefore, different growing systems change the soil microbiota, and the lower the degree of tilling (NTS and SNTS), the smaller the changes in soil microbiological attributes.[...](AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações nos atributos microbiológicos do solo em diferentes sistemas de manejo. Avaliou-se três tipos de manejo de solo (1) sistema de plantio direto -SPD; (2) plantio convencional - PC, ambos estabelecidos a 20 anos e (3) sistema de plantio direto de 20 anos recém escarificado - SPDE. Além desses, um fragmento de floresta primária (FP) foi usado como referência. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0,0 - 0,1; 0,1 - 0,2 e 0,2 - 0,3 m e determinados o carbono da biomassa microbiana (CBM) e a respirometria do solo (RESP) pelo método da fumigação e incubação, o nitrogênio da biomassa microbiana (NBM) determinado por fumigação e extração, o quociente metabólico (qCO2) pela razão entre RESP/CBM, e o número de esporos de fungos micorrízicos (nESP) por contagem em placa sob microscópio dos esporos extraídos do solo por peneiramento úmido. Os dados foram analisados como delineamento inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os diferentes manejos influenciaram a microbiota do solo, destacadamente na camada superficial de solo 0,0 - 0,1 m. Na profundidade de 0,0 - 0,2 m a FP observou-se valores significativamente maiores para todos os atributos analisados, exceto nESP. O SPD e SPDE não diferiram nas profundidades para nenhum dos atributos, mostrando que a escarificação realizada apenas uma vez no SPD, não foi suficiente para produzir alterações sobre os atributos microbiológicos do solo. Entretanto, o manejo do solo em PC por 20 anos promoveu reduções no CBM e NBM. A RESP não se diferenciou entre os manejos, assim como o nESP. Na análise de componentes principais houve evidente distância, em termos de atributos microbiológicos, entre a FP e as áreas sob manejo. Conclui-se que os diferentes manejos de solo alteram a microbiota, sendo que, quanto menor a intensidade do manejo (SPD e SPDE) menores são as alterações nos atributos microbiológicos do solo.[...](AU)

Seasonality of soil water exchange in the soybean growing season in southern Brazil

The processes of water transfer in the soil-plant-atmosphere system are strongly affected by soil use and management. Differences in the dynamics of soil water transfer between no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) practices during a soybean (Glycine max) growing season in southern Brazil were assessed in this study. All the water balance components were analyzed during the soybean growing season (2009/2010). Rainfall, runoff, soil water storage and hydro-physical soil properties were analyzed under two tillage systems. The land-atmosphere water vapor exchanges, obtained from eddy covariance stations, were analyzed with regard to the soybean agroecosystem. Characterizations of soil water storage were also formulated in the 2006/2007 and 2008/2009 soybean growing seasons under the NT system. During the periods without rain, the soil water content under NT was greater than under CT. The soil superficial layer, more porous under NT, contributed to less runoff during rainy events. Moreover, under NT conditions the water supply was always high, between 0.2 - 0.5 m. The total evapotranspiration in the soybean agroecosystem growing season was 410.8 mm.

Tillage, fertilization systems and chemical attributes of a Paleudult

Tillage and fertilization methods may affect soil fertility. With the aim of assessing changes in soil chemical properties over a period of ten years, soil samples of a Paleudult were collected over nine seasons at three layer depths (0-5, 5-10, 10-20 cm) and were chemically analyzed. Grain yield and nutrient export in two summer crops, soybean (Glycine max) and corn (Zea mays), in a field experiment set in Eldorado do Sul, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, were determined. Three soil tillage systems were evaluated, conventional (CT), reduced (RT) and no-tillage (NT), combined with mineral (lime and fertilizers) and organic (poultry litter) fertilization. The no-tillage system stood out as compared to the others, especially in the surface layer, in terms of values of organic matter, soil pH, available phosphorus, cation exchange capacity and base saturation. Phosphorus content was higher under organic than mineral fertilization due to the criteria used for the establishment of fertilizer doses. Under organic fertilization, soil pH values were similar to those obtained in limed soil samples because of the cumulative effect of the organic fertilizer. Soybean yield was lower under NT in comparison to the RT and CT systems. Consequently, soybean grain exported a lower content of nutrients than maize grain. Maize yield was not affected by either tillage or fertilization systems.

Seasonality of soil water exchange in the soybean growing season in southern Brazil

The processes of water transfer in the soil-plant-atmosphere system are strongly affected by soil use and management. Differences in the dynamics of soil water transfer between no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) practices during a soybean (Glycine max) growing season in southern Brazil were assessed in this study. All the water balance components were analyzed during the soybean growing season (2009/2010). Rainfall, runoff, soil water storage and hydro-physical soil properties were analyzed under two tillage systems. The land-atmosphere water vapor exchanges, obtained from eddy covariance stations, were analyzed with regard to the soybean agroecosystem. Characterizations of soil water storage were also formulated in the 2006/2007 and 2008/2009 soybean growing seasons under the NT system. During the periods without rain, the soil water content under NT was greater than under CT. The soil superficial layer, more porous under NT, contributed to less runoff during rainy events. Moreover, under NT conditions the water supply was always high, between 0.2 - 0.5 m. The total evapotranspiration in the soybean agroecosystem growing season was 410.8 mm.(AU)

Tillage, fertilization systems and chemical attributes of a Paleudult

Tillage and fertilization methods may affect soil fertility. With the aim of assessing changes in soil chemical properties over a period of ten years, soil samples of a Paleudult were collected over nine seasons at three layer depths (0-5, 5-10, 10-20 cm) and were chemically analyzed. Grain yield and nutrient export in two summer crops, soybean (Glycine max) and corn (Zea mays), in a field experiment set in Eldorado do Sul, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, were determined. Three soil tillage systems were evaluated, conventional (CT), reduced (RT) and no-tillage (NT), combined with mineral (lime and fertilizers) and organic (poultry litter) fertilization. The no-tillage system stood out as compared to the others, especially in the surface layer, in terms of values of organic matter, soil pH, available phosphorus, cation exchange capacity and base saturation. Phosphorus content was higher under organic than mineral fertilization due to the criteria used for the establishment of fertilizer doses. Under organic fertilization, soil pH values were similar to those obtained in limed soil samples because of the cumulative effect of the organic fertilizer. Soybean yield was lower under NT in comparison to the RT and CT systems. Consequently, soybean grain exported a lower content of nutrients than maize grain. Maize yield was not affected by either tillage or fertilization systems.(AU)

Gas chromatography and photoacoustic spectroscopy for the assessment of soil greenhouse gases emissions

Assessments of soil carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions are critical for determination of the agricultural practices' potential to mitigate global warming. This study evaluated the photoacoustic spectroscopy (PAS) for the assessment of soil greenhouse gases (GHG) fluxes in comparison to the standard gas chromatography (GC) method. Two long-term experiments with different tillage and cropping systems over a Paleudult were evaluated using static chambers. PAS measurements of CO2 and N2O concentrations showed good relationship and linearity (R2=0.98 and 0.94, respectively) with GC results. However, CH4 measurements were significantly affected by air sample moisture which interfered on CH4 detection by PAS. Overestimation of CO2 and N2O concentrations in air samples determined by PAS (14.6 and 18.7%, respectively) were also related to sampling moisture. CO2 and N2O fluxes showed good agreement between methods (R2=0.96 and 0.95, respectively), though PAS overestimated fluxes by 18.6 and 13.6% in relation to GC results, respectively. PAS showed good sensitivity and was able to detect CO2 and N2O fluxes as low as 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. PAS analyzer should be detailed calibrated to reduce humidity interference on CO2, CH4 and N2O concentrations measurements avoiding overestimation or erroneous determination of soil GHG fluxes.

As avaliações das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo são fundamentais para a determinação do potencial de práticas agrícolas em mitigar o aquecimento global. Este estudo avaliou a espectroscopia fotoacústica (EFA) para a determinação dos fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo em comparação com o método padrão de cromatografia gasosa (CG). Dois experimentos de longa duração com diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas sobre um Argissolo foram avaliados usando câmaras estáticas. As medidas das concentrações de CO2 e N2O realizadas por EFA mostraram boa correlação e linearidade (R2=0,98 e 0,94; respectivamente) com os resultados de CG. Entretanto, as medidas de CH4 foram significativamente afetadas pela umidade da amostra de ar que interferiu na detecção do CH4 por EFA. A superestimativa das concentrações de CO2 e N2O nas amostras analisadas por EFA (14,6 e 18,7%; respectivamente) também foram relacionadas com o conteúdo de umidade da amostra. Os fluxos de CO2 e N2O mostraram boa correlação entre os métodos (R2=0,96 e 0,95; respectivamente), apesar da superestimativa dos fluxos determinados por EFA ter sido de 18,6 e 13,6% em relação aos resultados obtidos por CG, respectivamente. A EFA mostrou boa sensibilidade e foi capaz de detectar fluxos de CO2 e N2O tão baixos quanto 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. A calibração detalhada do analisador fotoacústico para reduzir a interferência da umidade das amostras nas medidas das concentrações de CO2, CH4 e N2O deve ser realizada a fim de evitar superestimativa ou erro na determinação dos fluxos de GEE do solo.

Gas chromatography and photoacoustic spectroscopy for the assessment of soil greenhouse gases emissions

Assessments of soil carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions are critical for determination of the agricultural practices' potential to mitigate global warming. This study evaluated the photoacoustic spectroscopy (PAS) for the assessment of soil greenhouse gases (GHG) fluxes in comparison to the standard gas chromatography (GC) method. Two long-term experiments with different tillage and cropping systems over a Paleudult were evaluated using static chambers. PAS measurements of CO2 and N2O concentrations showed good relationship and linearity (R2=0.98 and 0.94, respectively) with GC results. However, CH4 measurements were significantly affected by air sample moisture which interfered on CH4 detection by PAS. Overestimation of CO2 and N2O concentrations in air samples determined by PAS (14.6 and 18.7%, respectively) were also related to sampling moisture. CO2 and N2O fluxes showed good agreement between methods (R2=0.96 and 0.95, respectively), though PAS overestimated fluxes by 18.6 and 13.6% in relation to GC results, respectively. PAS showed good sensitivity and was able to detect CO2 and N2O fluxes as low as 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. PAS analyzer should be detailed calibrated to reduce humidity interference on CO2, CH4 and N2O concentrations measurements avoiding overestimation or erroneous determination of soil GHG fluxes.

As avaliações das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo são fundamentais para a determinação do potencial de práticas agrícolas em mitigar o aquecimento global. Este estudo avaliou a espectroscopia fotoacústica (EFA) para a determinação dos fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo em comparação com o método padrão de cromatografia gasosa (CG). Dois experimentos de longa duração com diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas sobre um Argissolo foram avaliados usando câmaras estáticas. As medidas das concentrações de CO2 e N2O realizadas por EFA mostraram boa correlação e linearidade (R2=0,98 e 0,94; respectivamente) com os resultados de CG. Entretanto, as medidas de CH4 foram significativamente afetadas pela umidade da amostra de ar que interferiu na detecção do CH4 por EFA. A superestimativa das concentrações de CO2 e N2O nas amostras analisadas por EFA (14,6 e 18,7%; respectivamente) também foram relacionadas com o conteúdo de umidade da amostra. Os fluxos de CO2 e N2O mostraram boa correlação entre os métodos (R2=0,96 e 0,95; respectivamente), apesar da superestimativa dos fluxos determinados por EFA ter sido de 18,6 e 13,6% em relação aos resultados obtidos por CG, respectivamente. A EFA mostrou boa sensibilidade e foi capaz de detectar fluxos de CO2 e N2O tão baixos quanto 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. A calibração detalhada do analisador fotoacústico para reduzir a interferência da umidade das amostras nas medidas das concentrações de CO2, CH4 e N2O deve ser realizada a fim de evitar superestimativa ou erro na determinação dos fluxos de GEE do solo.

Semeadura direta na produção do milho em agricultura de sequeiro na região Nordeste do Brasil

When efficiently introduced, no-tillage system benefices soil and crops. In Brazil, no-tillage studies are concentrated in South and Center-west regions, being necessary information about it in Northeast region. The aim of this study was to evaluate the no-tillage influence on maize yield under rainfed agriculture in Northeast Brazil, in an experiment conducted during seven years. The crops of maize (Zea mays) and pigeon pea (Cajanus cajan) were used in three soil management systems: maize in conventional tillage (CC), maize in no-tillage (SD), maize in no-tillage plus pigeon pea sowed in the interrow (SG), with presence and absence of mineral N, P and K fertilization. Soil samples were collected at the beginning and the end of the experiment to determine soil bulk density, soil particle density, total porosity, dry and wet mean weight aggregate diameters and aggregate stability index. It was also quantified soil cover rate and maize yield. The soil porosity and aggregate stability were lower after the study period. Soil coverage increased significantly, about 96 % of the area under SD and SG systems, early in the culture development. Mineral fertilization and no-tillage systems highly influenced the maize yield. The rainfall was the factor that caused greater variability on the results of this study.

Quando implantado de modo eficiente, a semeadura direta beneficia o solo e as culturas. No Brasil, a maioria dos estudos com plantio direto concentra-se no Sul e no Centro-Oeste, carecendo de informações sobre esse sistema de manejo do solo no ambiente da região Nordeste. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da semeadura direta na produtividade do milho em agricultura de sequeiro na região Nordeste do Brasil, em um experimento conduzido em Alagoinha-PB durante sete anos. As culturas do milho (Zea mays) e do guandu (Cajanus cajan) foram implantadas em três sistemas de manejo: milho em cultivo convencional (CC), milho em semeadura direta (SD), milho em semeadura direta com guandu intercalar (SG), na presença e ausência de adubação com N, P e K. As amostras de solo foram coletadas no início e no final do experimento, sendo determinados a densidade do solo e de partículas, a porosidade total, o diâmetro médio ponderado de agregados secos e úmidos e o índice de estabilidade de agregados. Também foram quantificadas a percentagem de cobertura do solo e a produtividade de grãos de milho. A porosidade do solo e a estabilidade de agregados foram menores após o período avaliado. A cobertura do solo aumentou significativamente, chegando a cobrir 96 % da área nos sistemas SD e SG, no início do desenvolvimento da cultura. A adubação e os sistemas SD e SG influenciaram positivamente na produtividade do milho. A precipitação pluvial foi o fator que causou maior variabilidade nos resultados ao longo do estudo.

Semeadura direta na produção do milho em agricultura de sequeiro na região Nordeste do Brasil

When efficiently introduced, no-tillage system benefices soil and crops. In Brazil, no-tillage studies are concentrated in South and Center-west regions, being necessary information about it in Northeast region. The aim of this study was to evaluate the no-tillage influence on maize yield under rainfed agriculture in Northeast Brazil, in an experiment conducted during seven years. The crops of maize (Zea mays) and pigeon pea (Cajanus cajan) were used in three soil management systems: maize in conventional tillage (CC), maize in no-tillage (SD), maize in no-tillage plus pigeon pea sowed in the interrow (SG), with presence and absence of mineral N, P and K fertilization. Soil samples were collected at the beginning and the end of the experiment to determine soil bulk density, soil particle density, total porosity, dry and wet mean weight aggregate diameters and aggregate stability index. It was also quantified soil cover rate and maize yield. The soil porosity and aggregate stability were lower after the study period. Soil coverage increased significantly, about 96 % of the area under SD and SG systems, early in the culture development. Mineral fertilization and no-tillage systems highly influenced the maize yield. The rainfall was the factor that caused greater variability on the results of this study.

Quando implantado de modo eficiente, a semeadura direta beneficia o solo e as culturas. No Brasil, a maioria dos estudos com plantio direto concentra-se no Sul e no Centro-Oeste, carecendo de informações sobre esse sistema de manejo do solo no ambiente da região Nordeste. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da semeadura direta na produtividade do milho em agricultura de sequeiro na região Nordeste do Brasil, em um experimento conduzido em Alagoinha-PB durante sete anos. As culturas do milho (Zea mays) e do guandu (Cajanus cajan) foram implantadas em três sistemas de manejo: milho em cultivo convencional (CC), milho em semeadura direta (SD), milho em semeadura direta com guandu intercalar (SG), na presença e ausência de adubação com N, P e K. As amostras de solo foram coletadas no início e no final do experimento, sendo determinados a densidade do solo e de partículas, a porosidade total, o diâmetro médio ponderado de agregados secos e úmidos e o índice de estabilidade de agregados. Também foram quantificadas a percentagem de cobertura do solo e a produtividade de grãos de milho. A porosidade do solo e a estabilidade de agregados foram menores após o período avaliado. A cobertura do solo aumentou significativamente, chegando a cobrir 96 % da área nos sistemas SD e SG, no início do desenvolvimento da cultura. A adubação e os sistemas SD e SG influenciaram positivamente na produtividade do milho. A precipitação pluvial foi o fator que causou maior variabilidade nos resultados ao longo do estudo.

Cobertura de solo e produção de porongo sob diferentes configurações de cultivo

In small farms, the traditional cropping system on slope and shallow soils is often common, resulting in soil and water degradation and low productivity. The study aimed to investigate different configuration of cultivations (density and times of sown) of Lagenaria siceraria (Mol.) Standl. species (bottlegourd), intending to promote faster soil mulching, to increase productivity and to obtain better quality of marketable fruits. Three experiments in completely randomized design with four replicates were installed at 15/09/07, 06/10/07 and 27/10/07 in the northern Rio Grande do Sul in a Red Latosol under conventional tillage system (SPC). The sown was made on holes with 2.5x2.5 and 5.0x5.0m spacing, considered traditional, and with 1,600 and 400 holes ha-1 density, respectively. It was evaluated the crop cycle, the number and length of main stems 60 days after emergence (DAE), the soil mulching at 0, 30, 60, 90 and, 150DAE and, quality and fruit productivity. A joint analysis of data from experiments showed that the plants sown on 27/10/07, in both spacing, showed lower cycle (150 days), fruit size and productivity, but under 1,600 holes ha-1 (2.5x2.5m of sown spacing), there was at 30DAE a faster soil mulching (93.7%) than in other sown times. In the same holes density, at any time of sown, it was shown that 2.5x2.5m spacing, reaches the faster soil mulching and higher yield of fruits than those under traditional sown density.

Em pequenas propriedades rurais, o cultivo tradicional de porongo é ainda frequente em solos declivosos e rasos, resultando na degradação do solo e na baixa produtividade. O trabalho teve por objetivo estudar diferentes densidades e épocas de cultivo para a espécie Lagenaria siceraria (Mol.) Standl. (porongo), a fim de proporcionar rápida cobertura vegetal do solo, maior produtividade e melhor qualidade de frutos comercializáveis. Três experimentos sob delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições foram instalados em 15/09/07, 06/10/07 e 27/10/07, no norte do Rio Grande do Sul, em um Latossolo Vermelho preparado sob sistema plantio convencional (SPC). A semeadura foi em covas nas densidades de 1600 e 400 covas ha-1, representados por espaçamentos de 2,5x2,5m e 5x5m (tradicional da região), respectivamente. Foram avaliados o ciclo da cultura, o número e o comprimento das ramas principais aos 60 dias após a emergência (DAE), a cobertura vegetal do solo aos 0, 30, 60, 90 e 150DAE, a qualidade e a produtividade dos frutos. Após análise conjunta dos dados dos experimentos, observou-se que as plantas semeadas em 27/10/07, em ambas as densidades, apresentaram ciclo (150 dias), tamanho de frutos e produtividade menores; porém, sob a densidade de 1600 covas ha-1 (espaçamento de 2,5x2,5m), houve, aos 30DAE, a maior cobertura vegetal do solo (93,7%) em relação às demais épocas. Sob essa densidade, o cultivo em qualquer época estudada apresentou cobertura do solo mais rápida e produtividades de frutos comerciais (cuias) maiores que o cultivo sob densidade tradicional.

Cobertura de solo e produção de porongo sob diferentes configurações de cultivo

In small farms, the traditional cropping system on slope and shallow soils is often common, resulting in soil and water degradation and low productivity. The study aimed to investigate different configuration of cultivations (density and times of sown) of Lagenaria siceraria (Mol.) Standl. species (bottlegourd), intending to promote faster soil mulching, to increase productivity and to obtain better quality of marketable fruits. Three experiments in completely randomized design with four replicates were installed at 15/09/07, 06/10/07 and 27/10/07 in the northern Rio Grande do Sul in a Red Latosol under conventional tillage system (SPC). The sown was made on holes with 2.5x2.5 and 5.0x5.0m spacing, considered traditional, and with 1,600 and 400 holes ha-1 density, respectively. It was evaluated the crop cycle, the number and length of main stems 60 days after emergence (DAE), the soil mulching at 0, 30, 60, 90 and, 150DAE and, quality and fruit productivity. A joint analysis of data from experiments showed that the plants sown on 27/10/07, in both spacing, showed lower cycle (150 days), fruit size and productivity, but under 1,600 holes ha-1 (2.5x2.5m of sown spacing), there was at 30DAE a faster soil mulching (93.7%) than in other sown times. In the same holes density, at any time of sown, it was shown that 2.5x2.5m spacing, reaches the faster soil mulching and higher yield of fruits than those under traditional sown density.

Em pequenas propriedades rurais, o cultivo tradicional de porongo é ainda frequente em solos declivosos e rasos, resultando na degradação do solo e na baixa produtividade. O trabalho teve por objetivo estudar diferentes densidades e épocas de cultivo para a espécie Lagenaria siceraria (Mol.) Standl. (porongo), a fim de proporcionar rápida cobertura vegetal do solo, maior produtividade e melhor qualidade de frutos comercializáveis. Três experimentos sob delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições foram instalados em 15/09/07, 06/10/07 e 27/10/07, no norte do Rio Grande do Sul, em um Latossolo Vermelho preparado sob sistema plantio convencional (SPC). A semeadura foi em covas nas densidades de 1600 e 400 covas ha-1, representados por espaçamentos de 2,5x2,5m e 5x5m (tradicional da região), respectivamente. Foram avaliados o ciclo da cultura, o número e o comprimento das ramas principais aos 60 dias após a emergência (DAE), a cobertura vegetal do solo aos 0, 30, 60, 90 e 150DAE, a qualidade e a produtividade dos frutos. Após análise conjunta dos dados dos experimentos, observou-se que as plantas semeadas em 27/10/07, em ambas as densidades, apresentaram ciclo (150 dias), tamanho de frutos e produtividade menores; porém, sob a densidade de 1600 covas ha-1 (espaçamento de 2,5x2,5m), houve, aos 30DAE, a maior cobertura vegetal do solo (93,7%) em relação às demais épocas. Sob essa densidade, o cultivo em qualquer época estudada apresentou cobertura do solo mais rápida e produtividades de frutos comerciais (cuias) maiores que o cultivo sob densidade tradicional.

Cobertura de solo e produção de porongo sob diferentes configurações de cultivo

In small farms, the traditional cropping system on slope and shallow soils is often common, resulting in soil and water degradation and low productivity. The study aimed to investigate different configuration of cultivations (density and times of sown) of Lagenaria siceraria (Mol.) Standl. species (bottlegourd), intending to promote faster soil mulching, to increase productivity and to obtain better quality of marketable fruits. Three experiments in completely randomized design with four replicates were installed at 15/09/07, 06/10/07 and 27/10/07 in the northern Rio Grande do Sul in a Red Latosol under conventional tillage system (SPC). The sown was made on holes with 2.5x2.5 and 5.0x5.0m spacing, considered traditional, and with 1,600 and 400 holes ha-1 density, respectively. It was evaluated the crop cycle, the number and length of main stems 60 days after emergence (DAE), the soil mulching at 0, 30, 60, 90 and, 150DAE and, quality and fruit productivity. A joint analysis of data from experiments showed that the plants sown on 27/10/07, in both spacing, showed lower cycle (150 days), fruit size and productivity, but under 1,600 holes ha-1 (2.5x2.5m of sown spacing), there was at 30DAE a faster soil mulching (93.7%) than in other sown times. In the same holes density, at any time of sown, it was shown that 2.5x2.5m spacing, reaches the faster soil mulching and higher yield of fruits than those under traditional sown density.

Em pequenas propriedades rurais, o cultivo tradicional de porongo é ainda frequente em solos declivosos e rasos, resultando na degradação do solo e na baixa produtividade. O trabalho teve por objetivo estudar diferentes densidades e épocas de cultivo para a espécie Lagenaria siceraria (Mol.) Standl. (porongo), a fim de proporcionar rápida cobertura vegetal do solo, maior produtividade e melhor qualidade de frutos comercializáveis. Três experimentos sob delineamento inteiramente casualizado com quatro repetições foram instalados em 15/09/07, 06/10/07 e 27/10/07, no norte do Rio Grande do Sul, em um Latossolo Vermelho preparado sob sistema plantio convencional (SPC). A semeadura foi em covas nas densidades de 1600 e 400 covas ha-1, representados por espaçamentos de 2,5x2,5m e 5x5m (tradicional da região), respectivamente. Foram avaliados o ciclo da cultura, o número e o comprimento das ramas principais aos 60 dias após a emergência (DAE), a cobertura vegetal do solo aos 0, 30, 60, 90 e 150DAE, a qualidade e a produtividade dos frutos. Após análise conjunta dos dados dos experimentos, observou-se que as plantas semeadas em 27/10/07, em ambas as densidades, apresentaram ciclo (150 dias), tamanho de frutos e produtividade menores; porém, sob a densidade de 1600 covas ha-1 (espaçamento de 2,5x2,5m), houve, aos 30DAE, a maior cobertura vegetal do solo (93,7%) em relação às demais épocas. Sob essa densidade, o cultivo em qualquer época estudada apresentou cobertura do solo mais rápida e produtividades de frutos comerciais (cuias) maiores que o cultivo sob densidade tradicional.

Conversion of cerrado into agricultural land in the south-western Amazon: carbon stocks and soil fertility

Land use change and land management practices can modify soil carbon (C) dynamics and soil fertility. This study evaluated the effect of tillage systems (no-tillage - NT and conventional tillage - CT) on soil C and nutrient stocks in an Oxisol from an Amazonian cerrado following land use change. The study also identified relationships between these stocks and other soil attributes. Carbon, P, K, Ca and Mg stocks, adjusted to the equivalent soil mass in the cerrado (CE), were higher under NT. After adoption of all but one of the NT treatments, C stocks were higher than they were in the other areas we considered. Correlations between C and nutrient stocks showed positive correlations with Ca and Mg under NT due to continuous liming, higher crop residue inputs and lack of soil disturbance, associated with positive correlations with cation exchange capacity (CEC), base saturation and pH. The positive correlation (r = 0.91, p 0.05) between C stocks and CEC in the CE indicates the important contribution of soil organic matter (SOM) to CEC in tropical soils, although the exchange sites are - under natural conditions - mainly occupied by H and Al. Phosphorus and K stocks showed positive correlations (0.81 and 0.82, respectively) with C stocks in the CE, indicating the direct relationship of P and K with SOM in natural ecosystems. The high spatial variability of P and K fertilizer application may be obscuring these soil nutrient stocks. In this study, the main source of P and K was fertilizer rather than SOM.

Mudanças de uso da terra e práticas de manejo modificam a dinâmica do C e a fertilidade do solo. Este estudo avaliou as implicações dos sistemas de cultivo (NT e CT) nos estoques de C e de nutrientes e identificou inter-relações entre estes estoques e outros atributos da fertilidade do solo em Latossolo após a mudança do uso da terra no cerrado amazônico. Os estoques de C e de nutrientes (P, K, Ca e Mg) ajustados pela massa equivalente do solo sob cerrado (CE), foram maiores principalmente sob NT. Após a adoção do NT, exceto em 2NT, os estoques de C foram maiores em relação às demais áreas avaliadas. Correlações entre estoques de C e de nutrientes revelaram algumas correlações positivas com Ca e Mg nas áreas sob NT, devido ao uso continuo de calcário, à maior quantidade de resíduos culturais e ao não revolvimento do solo, associado à correlações positivas com CTC, saturação por bases e pH. A correlação positiva (r = 0,91, p 0,05) entre estoques de C e CTC em CE indica a importante contribuição da MOS na CTC de solos tropicais, embora os sítios de troca estejam ocupados principalmente por H + Al. Estoques de P e K mostraram correlações positivas com estoques de C em CE (0,81 e 0,82; respectivamente), indicando a alta relação de P e K com a MOS em ecossistemas naturais. A alta variabilidade espacial associada à aplicação de fertilizantes (P e K) no sulco de plantio pode ter mascarado os resultados dos estoques. A principal fonte destes nutrientes para o solo foi o fertilizante aplicado e não a MOS.

Conversion of cerrado into agricultural land in the south-western Amazon: carbon stocks and soil fertility

Land use change and land management practices can modify soil carbon (C) dynamics and soil fertility. This study evaluated the effect of tillage systems (no-tillage - NT and conventional tillage - CT) on soil C and nutrient stocks in an Oxisol from an Amazonian cerrado following land use change. The study also identified relationships between these stocks and other soil attributes. Carbon, P, K, Ca and Mg stocks, adjusted to the equivalent soil mass in the cerrado (CE), were higher under NT. After adoption of all but one of the NT treatments, C stocks were higher than they were in the other areas we considered. Correlations between C and nutrient stocks showed positive correlations with Ca and Mg under NT due to continuous liming, higher crop residue inputs and lack of soil disturbance, associated with positive correlations with cation exchange capacity (CEC), base saturation and pH. The positive correlation (r = 0.91, p 0.05) between C stocks and CEC in the CE indicates the important contribution of soil organic matter (SOM) to CEC in tropical soils, although the exchange sites are - under natural conditions - mainly occupied by H and Al. Phosphorus and K stocks showed positive correlations (0.81 and 0.82, respectively) with C stocks in the CE, indicating the direct relationship of P and K with SOM in natural ecosystems. The high spatial variability of P and K fertilizer application may be obscuring these soil nutrient stocks. In this study, the main source of P and K was fertilizer rather than SOM.

Mudanças de uso da terra e práticas de manejo modificam a dinâmica do C e a fertilidade do solo. Este estudo avaliou as implicações dos sistemas de cultivo (NT e CT) nos estoques de C e de nutrientes e identificou inter-relações entre estes estoques e outros atributos da fertilidade do solo em Latossolo após a mudança do uso da terra no cerrado amazônico. Os estoques de C e de nutrientes (P, K, Ca e Mg) ajustados pela massa equivalente do solo sob cerrado (CE), foram maiores principalmente sob NT. Após a adoção do NT, exceto em 2NT, os estoques de C foram maiores em relação às demais áreas avaliadas. Correlações entre estoques de C e de nutrientes revelaram algumas correlações positivas com Ca e Mg nas áreas sob NT, devido ao uso continuo de calcário, à maior quantidade de resíduos culturais e ao não revolvimento do solo, associado à correlações positivas com CTC, saturação por bases e pH. A correlação positiva (r = 0,91, p 0,05) entre estoques de C e CTC em CE indica a importante contribuição da MOS na CTC de solos tropicais, embora os sítios de troca estejam ocupados principalmente por H + Al. Estoques de P e K mostraram correlações positivas com estoques de C em CE (0,81 e 0,82; respectivamente), indicando a alta relação de P e K com a MOS em ecossistemas naturais. A alta variabilidade espacial associada à aplicação de fertilizantes (P e K) no sulco de plantio pode ter mascarado os resultados dos estoques. A principal fonte destes nutrientes para o solo foi o fertilizante aplicado e não a MOS.