Enzymatic stoichiometry in tropical soil under pure and mixed plantations of eucalyptus with N2-fixing trees

Soil enzymes play a fundamental role in nutrient cycling in forest systems. The stoichiometry of C, N, and P­acquiring enzymes has been used to indicate nutrient limitation in the soil. However, the enzymatic stoichiometry remains poorly understood in pure and mixed eucalypt plantations. Thus, this study aims to assess the activity of enzymes in the soil to address the hypothesis that the introduction of N2-fixing trees could influence the enzymatic stoichiometry on C, N, and P cycling. The activity of ß-glucosidase (BG), urease (U), and acid phosphatase (AP) was assessed in soil (0-20 cm depth) of pure Eucalyptus grandis without (E) and with N fertilization (E+N), and a mixed system with E. grandis and Acacia mangium (E+A), and a pure A. mangium (A) plantation at 27 and 39 months after planting. The activities of BG/U, BG/AP, and U/AP were used to calculate the enzyme C/N, C/P, and N/P ratios, respectively. Rates of N­acquiring enzymes were higher in E and E+N, while soil microorganisms invested in P­acquiring enzymes in A and E+A. The vector length and angle demonstrated that C demand by microorganisms does not change in relation to N and P, regardless of the treatment. However, N demand decreased in relation to P in A and E+A (mainly at 27 months). Our results suggest that enzymes activity in pure eucalypt systems is limited for their soil-litter nutrient contents. At the same time while acacia and mixed plantation seem to invest in P­acquiring enzymes to improve biological N2 fixation promoted by diazotrophic bacteria associated to acacia.

Intercropping Acacia mangium stimulates AMF colonization and soil phosphatase activity in Eucalyptus grandis

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are very important to plant nutrition, mostly in terms of acquisition of P and micronutrients. While Acacia mangium is closely associated with AMF throughout the whole cycle, Eucalyptus grandis presents this symbiosis primarily at the seedling stage. The aim of this study was to evaluate the dynamics of AMF in these two tree species in both pure and mixed plantations during the first 20 months after planting. We evaluated the abundance, richness and diversity of AMF spores, the rate of AMF mycorrhizal root colonization, enzymatic activity and soil and litter C, N and P. There was an increase in AMF root colonization of E. grandis when intercropped with A. mangium as well as an increase in the activity of acid and alkaline phosphatase in the presence of leguminous trees. AMF colonization and phosphatase activities were both involved in improvements in P cycling and P nutrition in soil. In addition, P cycling was favored in the intercropped plantation, which showed negative correlation with litter C/N and C/P ratios and positive correlation with soil acid phosphatase activity and soil N and P concentrations. Intercropping A. mangium and E. grandis maximized AMF root colonization of E. grandis and phosphatase activity in the soil, both of which accelerate P cycling and forest performance.

Intercropping Acacia mangium stimulates AMF colonization and soil phosphatase activity in Eucalyptus grandis

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) are very important to plant nutrition, mostly in terms of acquisition of P and micronutrients. While Acacia mangium is closely associated with AMF throughout the whole cycle, Eucalyptus grandis presents this symbiosis primarily at the seedling stage. The aim of this study was to evaluate the dynamics of AMF in these two tree species in both pure and mixed plantations during the first 20 months after planting. We evaluated the abundance, richness and diversity of AMF spores, the rate of AMF mycorrhizal root colonization, enzymatic activity and soil and litter C, N and P. There was an increase in AMF root colonization of E. grandis when intercropped with A. mangium as well as an increase in the activity of acid and alkaline phosphatase in the presence of leguminous trees. AMF colonization and phosphatase activities were both involved in improvements in P cycling and P nutrition in soil. In addition, P cycling was favored in the intercropped plantation, which showed negative correlation with litter C/N and C/P ratios and positive correlation with soil acid phosphatase activity and soil N and P concentrations. Intercropping A. mangium and E. grandis maximized AMF root colonization of E. grandis and phosphatase activity in the soil, both of which accelerate P cycling and forest performance.(AU)

Carbono orgânico e biomassa microbiana do solo em plantios de Acacia mangium no Cerrado de Roraima / Soil organic carbon and soil microbial biomass in Acacia mangium plantation in the Savanna of Roraima

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos de plantios de Acacia mangium, localizados no cerrado em Roraima, sobre o carbono orgânico e biomassa microbiana do solo. Foram realizadas amostragens de solo nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm em dois plantios de A. mangium com cerca de cinco anos de idade, e em duas áreas de Cerrado nativo consideradas referência. Um dos plantios de A. mangium (localizado na Fazenda Cigolina) correspondeu a um plantio homogêneo (espaçamento de 3,6 m entre linhas e 2,0 m entre plantas) enquanto que o outro (localizado no Campo Experimental Água Boa - CEAB) correspondeu a um plantio em faixas com duas linhas de plantio (espaçamento de 6 m entre linhas, 2,5 m entre plantas e cerca de 30 m entre faixas). As amostras de solo foram analisadas quanto ao carbono orgânico, carbono da biomassa microbiana, respiração basal do solo e quociente metabólico, além de atributos químicos de fertilidade. Foi verificado que os plantios de A. mangium não proporcionaram aumentos significativos do carbono orgânico do solo em comparação às áreas de referência. Entretanto, na média geral, esses plantios proporcionaram aumento do carbono da biomassa microbiana do solo e redução do quociente metabólico, indicando a possibilidade de acúmulo de carbono orgânico no solo em longo prazo. Também foi observado que, em comparação ao plantio da fazenda Cigolina e às áreas de referência, o carbono microbiano do solo foi maior e acompanhado de menor quociente metabólico no plantio de A. mangium no CEAB, mostrando que a estrutura de plantio exerceu influência sobre a biomassa microbiana do solo.

The aim of this study was to evaluate the effects of Acacia mangium plantation in the Roraima's Savanna, on soil organic carbon and soil microbial biomass. Soil samplings were collected on the depths of 0-20 cm and 20-40 cm in two Acacia mangium plantation sites, about five years old, and in two sites of native savanna as reference. One of the A. mangium sites (located at Fazenda Cigolina) was composed by a homogeneous plantation (3.6 m between row and 2.0 m between trees) and, the other one (located at Campo Experimental Agua Boa Experimental - CEAB) was composed by a plantation on which the planting distances had strips of two rows 6 meters apart, 2.5 meters between trees and 30 meters between strips). Soil samples were analyzed regarding soil organic carbon, microbial biomass carbon, soil basal respiration and metabolic quotient, besides soil fertility attributes. Results showed that A. mangium plantations did not provide significant increases of organic carbon on the soil comparing with sites used as reference. However, generally, A. mangium plantation increased soil microbial biomass carbon and reduced metabolic quotient, indicating a possibility of soil organic carbon accumulation in long-term. It was also observed that, soil biomass microbial carbon was higher, followed by smaller metabolic quotient at CEAB A. mangium plantation compared with Cigolina and reference sites, showing that planting design exercised influence on soil microbial biomass.

Carbono orgânico e biomassa microbiana do solo em plantios de Acacia mangium no Cerrado de Roraima

The aim of this study was to evaluate the effects of Acacia mangium plantation in the Roraima's Savanna, on soil organic carbon and soil microbial biomass. Soil samplings were collected on the depths of 0-20 cm and 20-40 cm in two Acacia mangium plantation sites, about five years old, and in two sites of native savanna as reference. One of the A. mangium sites (located at Fazenda Cigolina) was composed by a homogeneous plantation (3.6 m between row and 2.0 m between trees) and, the other one (located at Campo Experimental Agua Boa Experimental - CEAB) was composed by a plantation on which the planting distances had strips of two rows 6 meters apart, 2.5 meters between trees and 30 meters between strips). Soil samples were analyzed regarding soil organic carbon, microbial biomass carbon, soil basal respiration and metabolic quotient, besides soil fertility attributes. Results showed that A. mangium plantations did not provide significant increases of organic carbon on the soil comparing with sites used as reference. However, generally, A. mangium plantation increased soil microbial biomass carbon and reduced metabolic quotient, indicating a possibility of soil organic carbon accumulation in long-term. It was also observed that, soil biomass microbial carbon was higher, followed by smaller metabolic quotient at CEAB A. mangium plantation compared with Cigolina and reference sites, showing that planting design exercised influence on soil microbial biomass.

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos de plantios de Acacia mangium, localizados no cerrado em Roraima, sobre o carbono orgânico e biomassa microbiana do solo. Foram realizadas amostragens de solo nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm em dois plantios de A. mangium com cerca de cinco anos de idade, e em duas áreas de Cerrado nativo consideradas referência. Um dos plantios de A. mangium (localizado na Fazenda Cigolina) correspondeu a um plantio homogêneo (espaçamento de 3,6 m entre linhas e 2,0 m entre plantas) enquanto que o outro (localizado no Campo Experimental Água Boa - CEAB) correspondeu a um plantio em faixas com duas linhas de plantio (espaçamento de 6 m entre linhas, 2,5 m entre plantas e cerca de 30 m entre faixas). As amostras de solo foram analisadas quanto ao carbono orgânico, carbono da biomassa microbiana, respiração basal do solo e quociente metabólico, além de atributos químicos de fertilidade. Foi verificado que os plantios de A. mangium não proporcionaram aumentos significativos do carbono orgânico do solo em comparação às áreas de referência. Entretanto, na média geral, esses plantios proporcionaram aumento do carbono da biomassa microbiana do solo e redução do quociente metabólico, indicando a possibilidade de acúmulo de carbono orgânico no solo em longo prazo. Também foi observado que, em comparação ao plantio da fazenda Cigolina e às áreas de referência, o carbono microbiano do solo foi maior e acompanhado de menor quociente metabólico no plantio de A. mangium no CEAB, mostrando que a estrutura de plantio exerceu influência sobre a biomassa microbiana do solo.

Fungos micorrízicos arbusculares em sistema de aléias no Estado do Maranhão, Brasil

Alley cropping systems may be a solution for land use in tropical regions. How land use is connected to mycorrhizal arbuscular fungi (AMF) is poorly understood, especially in the tropics. The aim of this study was to evaluate the influence of leguminous trees in an alley cropping system in regard to the infectivity and diversity of native AMF species in São Luís, Maranhão, Brazil. Soil samples were collected in an experimental area of the Universidade Estadual do Maranhão (UEMA) - São Luís, in two seasons (July/2006 and April/2007), two distances (0 m and 0.5 m) from the trunk of three leguminous trees (Leucaena leucocephala, Clitoria fairchildiana e Acacia mangium), and in a control area 0-20 cm deep. Soil samples were used to evaluate the infectivity of AMF, density and diversity of glomerospores. The alley cropping systems increased the infectivity of AMF which varied according to the leguminous tree species, raining season and distance from trees. Sixteen AMF species of five genera were identified in the area, and Scutellospora was the most representative genus.

Sistemas em aléias podem consistir numa solução para o uso da terra em regiões do Trópico Úmido. A relação dessa forma de manejo com a dinâmica dos fungos micorrízicos arbusculares (FMA) ainda é pouco compreendida. O objetivo desse estudo foi verificar a influência de leguminosas arbóreas em um sistema em aléias na capacidade infectiva e diversidade de FMA nativos em São Luís, Maranhão. Amostras de solo coletadas do sistema em aléias no campus experimental da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA) - São Luís, em duas épocas do ano (Julho/2006 e Abril/2007), a duas distâncias (0 m e 0,5 m) do tronco de três leguminosas (Leucaena leucocephala, Clitoria fairchildiana e Acacia mangium) e em área testemunha (sem leguminosas) na profundidade de 0 - 20 cm. O solo coletado foi utilizado para avaliar a capacidade infectiva dos FMA nativos, densidade e identificação de glomerosporos. O sistema em aléias aumenta o potencial de infectividade dos FMA nativos dependendo da espécie de leguminosa arbórea associada, estação de coleta e proximidades das árvores. Dezesseis espécies de FMA foram encontradas na área distribuídas em cinco gêneros, sendo Scutellospora o mais representativo.

Fungos micorrízicos arbusculares em sistema de aléias no Estado do Maranhão, Brasil / Arbuscular mycorrhizal fungi in an alley cropping system in the state of Maranhão, Brazil

Sistemas em aléias podem consistir numa solução para o uso da terra em regiões do Trópico Úmido. A relação dessa forma de manejo com a dinâmica dos fungos micorrízicos arbusculares (FMA) ainda é pouco compreendida. O objetivo desse estudo foi verificar a influência de leguminosas arbóreas em um sistema em aléias na capacidade infectiva e diversidade de FMA nativos em São Luís, Maranhão. Amostras de solo coletadas do sistema em aléias no campus experimental da Universidade Estadual do Maranhão (UEMA) - São Luís, em duas épocas do ano (Julho/2006 e Abril/2007), a duas distâncias (0 m e 0,5 m) do tronco de três leguminosas (Leucaena leucocephala, Clitoria fairchildiana e Acacia mangium) e em área testemunha (sem leguminosas) na profundidade de 0 - 20 cm. O solo coletado foi utilizado para avaliar a capacidade infectiva dos FMA nativos, densidade e identificação de glomerosporos. O sistema em aléias aumenta o potencial de infectividade dos FMA nativos dependendo da espécie de leguminosa arbórea associada, estação de coleta e proximidades das árvores. Dezesseis espécies de FMA foram encontradas na área distribuídas em cinco gêneros, sendo Scutellospora o mais representativo.

Alley cropping systems may be a solution for land use in tropical regions. How land use is connected to mycorrhizal arbuscular fungi (AMF) is poorly understood, especially in the tropics. The aim of this study was to evaluate the influence of leguminous trees in an alley cropping system in regard to the infectivity and diversity of native AMF species in São Luís, Maranhão, Brazil. Soil samples were collected in an experimental area of the Universidade Estadual do Maranhão (UEMA) - São Luís, in two seasons (July/2006 and April/2007), two distances (0 m and 0.5 m) from the trunk of three leguminous trees (Leucaena leucocephala, Clitoria fairchildiana e Acacia mangium), and in a control area 0-20 cm deep. Soil samples were used to evaluate the infectivity of AMF, density and diversity of glomerospores. The alley cropping systems increased the infectivity of AMF which varied according to the leguminous tree species, raining season and distance from trees. Sixteen AMF species of five genera were identified in the area, and Scutellospora was the most representative genus.

Comportamento e características adaptativas de novilhas leiteiras em sistema de pastejo rotacionado

O ensaio foi conduzido na área experimental da Embrapa Gado de Leite, no município de Coronel Pacheco, Estado de Minas Gerais, utilizando 20 novilhas leiteiras Holandês x Zebu de diferentes grupos genéticos. Objetivou-se comparar o efeito de sistemas de produção com diferentes provisões de sombra sobre o comportamento de pastejo, atributos fisiológicos e morfológicos do pelame, em diferentes estações do ano, em pastagem de braquiária. As informações foram coletadas durante nove meses, abrangendo as quatro estações do ano. Inicialmente, foram medidas em cada novilha, dados de temperatura retal, taxa de sudação, freqüência respiratória da manhã e da tarde, temperatura de superfície corporal da manhã e da tarde, espessura de capa do pelame, comprimento médio dos pêlos e densidade numérica do pelame. No que se refere ao comportamento de pastejo, foram determinados os tempos diurnos de pastejo, ruminação e ócio, tempo em pé e deitado no sistema com sombreamento e braquiária, registrados em intervalos intermitentes de 10 minutos. No sistema com sombreamento estimou-se: tempo de pastejo, ruminação e ócio, ruminação e ócio excluindo tempo de pastejo, ao sol e à sombra, tempo em pé e deitado; ao sol e à sombra e preferência por espécie arbórea. O ambiente foi monitorado quanto às temperaturas do ar, umidade do ar e globo negro de sol e de sombra. Foram também calculados, em cada estação, o índice de temperatura de globo e umidade (ITGU) e a carga térmica radiante (CTR). As análises dos dados foram realizadas usando o programa estatístico SAS versão 8.0. Para o sistema com sombreamento em exclusivo, foi aplicada uma análise descritiva dos dados sendo os atributos comportamentais e meteorológicos representados graficamente empregando o percentual de atividade realizada a cada uma hora, no intervalo de 12 horas diárias, por estação do ano. Houve efeito (P < 0,05) do sistema de produção sobre a temperatura de pele e freqüência respiratória, com menores valores para o sistema com sombreamento. No entanto, a temperatura retal não diferiu entre os sistemas. As novilhas acionaram em maior grau (P < 0,05) a termólise evaporativa cutânea para a estação de outono e verão (P < 0,05) no sistema braquiária. Quanto à espessura da capa do pelame e à densidade numérica, essas características mostraram-se semelhantes entre os sistemas; porém, para o comprimento médio dos pêlos houve diferença (P < 0,05), observando pêlos mais longos nos animais com acesso ao sombreamento. Entre as estações do ano, foram observadas duas trocas do pelame, com pêlos mais curtos no verão e mais longos no inverno. As novilhas permaneceram maior período de tempo (P < 0,05) em pastejo e ruminação à sombra. Este comportamento também se repetiu para o tempo em pé. O tempo em ócio foi maior (P < 0,05) no sistema braquiária. Quanto ao sistema com sombreamento todas as atividades observadas foram mais expressivas à sombra, com exceção da estação de primavera, mostrando a necessidade de fornecimento de sombra principalmente nas horas mais quentes do dia. A Acacia mangium foi a espécie arbórea mais procurada pelas novilhas quanto à opção por sombreamento