Abstract Intense soil preparation and disturbance in crops, over time, reduces the quantity and quality of soil organic matter. Given this context, this work aimed to determine soil carbon stocks and labile fractions under agroforestry system (AFS) and toposequences in an altitude marsh, Taquaritinga do Norte, Pernambuco, Brazil. The study was carried out at the Yaguara farm, and the areas studied were native forest with 4.57 ha and coffee plantation in shade with native forest with 25.59 ha. Soil samples were collected in four trenches measuring 1.5 x 1.5 x 0.60 m, with a distance of 50 meters. Soils were collected at depths of 0-20, 20-40 and 40-60 cm, followed by chemical, physical and density analyzes to determine soil carbon stocks and labile fractions. The area with shaded coffee showed higher values of soil carbon stocks at depths of 0-20 cm and 20-40 cm. At a depth of 40-60 cm, the AFS top toposequence showed the highest carbon stock with 11.73 Mg ha-1, followed by the area with native vegetation with 10.6 Mg ha-1, slope with 9.23 Mg ha-1 and pediment with 7.00 Mg ha-1. It was found that the top toposequence with shaded coffee exhibited a greater stock of labile carbon at depth 0-20 cm with a value of 1.06 Mg ha-1, followed by the bedding areas (SAF) with 0.88 Mg ha-1, native forest with 0.79 Mg ha-1 and slope with 0.67 g kg-1. However, the area of native vegetation showed the highest value of labile carbon at a depth of 40-60 cm. It was concluded that the area with shaded coffee in the top toposequence showed great capacity to increase total carbon stocks and labile carbon stocks of soil organic matter.

Resumo O intenso preparo e revolvimento do solo em cultivos, com o tempo, reduz a quantidade e a qualidade da matéria orgânica do solo. Diante desse contexto, este trabalho teve como objetivo determinar os estoques de carbono do solo e frações lábeis sob sistema agroflorestal (SAF) e topossequências em brejo de altitude, em Taquaritinga do Norte, Pernambuco, Brasil. O estudo foi desenvolvido na fazenda Yaguara, e as áreas estudadas foram mata nativa com 4,57 ha e plantio de café sombreado com mata nativa com 25,59 ha. As amostras de solos foram coletadas em quatro trincheiras 1,5 x 1,5 x 0,60 m, com distância de 50 metros. Foram coletados solos nas profundidades de 0-20, 20-40 e 40-60 cm, seguido de análises químicas, físicas e densidade para determinação dos estoques de carbono no solo e frações lábeis. A área com café sombreado apresentou maiores valores de estoques de carbono no solo nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm. Na profundidade de 40-60 cm, a topossequência de topo do SAF apresentou maior estoque de carbono com 11,73 Mg ha-1, seguido da área com vegetação nativa com 10,6 Mg ha-1 , encosta com 9,23 Mg ha-1 e pedimento com 7,00 Mg ha-1. Verificou-se que a topossequência de topo com café sombreado exibiu maior estoque de carbono lábil na profundidade 0-20 cm com o valor de 1,06 Mg ha-1, sucedido das áreas de pedimento (SAF) com 0,88 Mg ha-1, mata nativa com 0,79 Mg ha-1e encosta com 0,67 Mg ha-1. No entanto, a área de vegetação nativa apresentou o maior valor de carbono lábil na profundidade de 40-60 cm. Concluiu-se que a área com café sombreado na topossequência topo mostrou grande capacidade para elevar os estoques de carbono total e estoques de carbono lábil da matéria orgânica do solo.

Abstract An adequate amount of soil organic matter is considered essential for long-term sustainable agriculture, ensuring good productivity. Therefore, the present study quantified carbon and nitrogen stocks and microbiological activity in soil of three different areas: Forest-pasture System, Pasture System and preserved Caatinga - used as a reference of the experiment - located in a semi-arid region, in Watershed of Pajeú River, state of Pernambuco, Brazil. Eight trenches were opened in each system to collect soil samples at depths of 0 - 10, 20 - 30 and 50 - 60 cm, for chemical and microbiological analysis. In general, attributes of soil showed better results of land use in the following order: preserved Caatinga - Forest-pasture System - Pasture System.

Resumo A atividade microbiana se mostra bastante sensível a mudanças da cobertura, tornando-se um importante indicador de qualidade do solo. O estudo teve como objetivo avaliar as alterações nas atividades microbiológicas do solo sob as diferentes coberturas vegetais no cerrado do Tocantins. O trabalho foi desenvolvido em áreas de Eucalyptus sp., pastagem, agricultura e cerrado sensu stricto na fazenda experimental da Universidade Federal do Tocantins. As amostras de solo foram coletadas em trincheiras de 70 x 70 cm nas profundidades 0-10 e 10-20 cm, com seis repetições. As variáveis avaliadas foram: concentração e estoque de carbono na biomassa microbiana, respiração basal do solo, quociente metabólico e quociente microbiano. A análise estatística foi realizada por meio do teste de normalidade, análise de variância e comparação das médias pelo teste Tukey a 5% de significância. A área com Eucalyptus sp. com 11 anos apresentou uma atividade microbiológica do solo estável, apresentando estoques de carbono na biomassa microbiana superiores em 57,32 % aos da vegetação de mata nativa, 84,29 % ao da pastagem e 290,91 % ao da agricultura. As atividades microbiológicas do solo são afetadas pela variação da cobertura vegetal do solo, sendo eficiente como indicador de qualidade do solo.

Abstract The microbial activity is very sensitive to changes in soil cover, making it an important indicator of soil quality. The study aimed to assess changes in soil microbiological activities under different vegetation coverings in the Cerrado biome of Tocantins state. The work was developed in areas of Eucalyptus sp., Pasture, agriculture and Cerrado sensu stricto in the experimental farm of the Federal University of Tocantins. The soil samples were collected in trenches of 70 x 70 cm at depths 0-10 and 10-20 cm, with six replications. The variables evaluated were: concentration and stock in the microbial biomass carbon, basal soil respiration, metabolic quotient and microbial quotient. The statistical analysis was performed using the normality test, analysis of variance and comparison of means by the Tukey test at 5% significance. The area with Eucalyptus sp. at 11 years of age, he had a stable soil microbiological activity, showing stocks in microbial biomass carbon 57.32% higher than that native forest vegetation, 84.29% that pasture and 290.91% that agriculture. The soil microbiological activities are affected by the variation of the soil vegetation cover, being efficient as an indicator of soil quality.

RESUMO A intensa antropização no baixo do rio São Francisco e áreas adjacentes geram risco de degradação ambiental e, sobretudo, torna essa área mais suscetível a processos erosivos. O objetivo do estudo identificar e correlacionar os atributos físicos e químicos que potencializam os processos erosivos e estabilidade dos taludes em margens de curso de água no baixo curso do Rio São Francisco, estado Sergipe, Brasil. As amostras de solos deformada e indeformadas foram coletadas na região do Baixo rio São Francisco, município de Amparo de São Francisco, Sergipe, em Neossolo Flúvico. Foram realizadas análises físicas (densidade, porosidade e textura) e químicas (pH, Capacidade de Troca de Cátions, saturação por bases, micro e macronutrientes no solo). Os camadas superficiais (Ap e AC) apresentaram superiores atributos físicos e maior teor de carbono orgânico que os demais camadas. O carbono orgânico, fosfóro e os micronutrientes obtiveram correlação negativa com a densidade do solo, onde um maior teor destes elementos nos camadas Ap e AC resultam em menor densidade do solo. As caracteristicas pedologicas das camadas do perfil avaliado não proporcionam uma resistência a erosão hidrica.

ABSTRACT The intense anthropization in the lower São Francisco River and surrounding areas can lead to environmental degradation risks and, above all, makes the area more susceptible to soil erosion. This study aimed to identify and correlate the physical and chemical properties able to enhance erosive processes and slope instability in the watercourse margins of the lower São Francisco River, in Sergipe State, Brazil. To this end, disturbed and undisturbed samples of an Entisol-Fluvent soil were collected in the region, specifically in the city of Amparo de São Francisco. Physical (density, porosity, and texture) and chemical (pH, cation exchange capacity, base saturation, micro-, and macronutrients) analyses were performed. All physical properties and organic carbon contents were higher in the surface layers (Ap and AC) compared to the others. Organic carbon, phosphorus, and micronutrients had a negative correlation with soil density, showing higher contents and lower soil densities in the Ap and AC layers. The pedological characteristics of the evaluated soil layers are unable to provide soil resistance to water erosion.

Abstract Soil organic matter has great importance in chemical, physical and biological processes in soil-plant system. This study aimed to evaluate changes in carbon humic fractions of soil organic matter under different vegetation coverings in Cerrado in Tocantins, Brazil. The work was developed in Eucalyptus sp., Pasture, Agriculture and Cerrado sensu stricto areas. Soil samples were collected in dry period, October, 2018, in trenches 70 x 70 cm at depths 0-10, 10-20, 20-30, 30-40 and 40-50 cm, with six replications. The vegetation cover in Eucalyptus sp. area showed higher levels of total carbon in soil humic fraction. Respectively fulvic acid, humic acid and humin in Eucalyptus sp. area had stocks of 22.09; 2.71 and 20.01% higher than native forest, 32.04; 2.57 and 35.59% higher than pasture and 10.59; 19.19 and 7.61% higher than the agriculture area. Among the different areas evaluated, the soil of Eucalyptus sp. has great potential to increase carbon storage in soil humic fractions.

RESUMO A erosão do solo é um dos maiores problemas em muitas partes do mundo com impactos diretos e indiretos representando um problema muito sério na agricultura e sustentabilidade ambiental, afetando a fertilidade e qualidade do solo. Elevada erosão do solo e altas cargas de sedimentos são problemas sérios em várias regiões semiáridas no Brasil. No intuito de aplicar procedimentos de mitigação, são necessários uma estimação precisa da erosão do solo e produção de sedimentos. Este trabalho visa a abordagem do Water Erosion Prediction Project (WEPP) na quantificação da erosão em sulcos e avaliação das relações físicas e hidráulicas, essenciais para investigar o desempenho do modelo. Com este objetivo, o experimento foi desenvolvido na região semiárida da bacia hidrográfica do Exu, Serra Talhada - Pernambuco (Brasil), através de aplicações crescentes de diferentes vazões: T1: 5,87 L min-1; T2: 12,10 L min-1; T3: 20,33 L min-1 e T4: 27,57 L min-1. Amostras de descargas líquidas e sólidas foram coletadas para determinação e caracterização dos parâmetros hidráulicos da vazão nos sulcos pré-estabelecidos. Os números de Reynolds entre 2.019 e 6.929 e de Froude abaixo de 1, atestaram a ocorrência de sulcos erosivos. As perdas de solo devido à erosão nos sulcos foram elevadas após os crescentes fluxos aplicados e o valor da erodibilidade do sulco obtido foi de 0,0011 kg N-1 s-1 e a tensão crítica de cisalhamento (tc) de 1,91 Pa causando o colapso das paredes laterais, elevação da área, perímetro molhado e o raio hidráulico dos sulcos experimentais.

ABSTRACT Soil erosion is a major environmental problem in many parts of the world and represents a serious problem for sustainable agriculture and the environment, with direct and indirect impacts on soil quality and fertility. This study aimed to use the Water Erosion Prediction Project (WEPP) model to estimate rill erosion and determine soil physical and hydraulic properties, which are essential to investigate its performance. To this end, an experiment was carried out in the Exu Creek watershed, in Serra Talhada, semi -arid region of Pernambuco State (Brazil), under increasing flow rates: T1: 5.87 L min-1; T2: 12.10 L min-1; T3: 20.33 L min1; and T4: 27.57 L min-1. Liquid and solid discharges were sampled for determination and characterization of hydraulic parameters in preformed rill flows. Reynolds numbers between 2,019 and 6,929 and Froude numbers below 1 found in this study attest to occurrence of erosive rills. Soil losses due to rill erosion increased as flow rates increased. Rill erodibility was 0.0011 kg N-1 s-1, and critical shear stress (tc) was 1.91 Pa, collapsing rill sidewalls and increasing local uplift, wet perimeter, and rill hydraulic radius.

Abstract This study aimed to assess soil chemical attributes, organic matter fractions and carbon stocks of forest in three different regeneration stages in the Serra de Itabaiana National Park, Sergipe. The study was conducted in three areas: open white sands, intermediate white sands, and closed white sands, with a history of differentiated degradation. Soil samples were collected at 0-20 cm depth for chemical characterization and for fractionation of soil organic matter and C stock. The open white sands obtained the best results regarding levels of macronutrients, total organic carbon, and total soil nitrogen, as well as higher carbon/nitrogen ratio compared with intermediate white sands and closed white sands, with such effects being attributed to recent exposure to fire. Carbon concentrations in humic fractions of organic matter were little influenced by different vegetation in regeneration, except the carbon fraction of humic acid, which is more sensitive to different management and soil usage.

RESUMO A serapilheira é uma das principais vias de retorno de nutrientes no sistema planta-solo-planta e sua determinação permite analisar a reestruturação de ambientes florestais antropizados. O conhecimento da produção da serapilheira é fundamental para determinar o potencial de regeneração de uma área por meio do aporte e ciclagem dos nutrientes. Objetivou-se neste estudo quantificar a produção de serapilheira e o aporte de carbono e dos nutrientes da fração foliar em áreas de ocorrência de Neossolos Quartzarênicos, com vegetação em diferentes estágios de regeneração, no Parque Nacional Serra de Itabaiana, em Sergipe. Em cada uma das áreas de Areias Brancas Abertas (ABA), Areias Brancas Intermediárias (ABI) e Areias Brancas Fechadas (ABF) instalaram-se coletores nos quais a serapilheira foi coletada mensalmente, de janeiro a dezembro de 2011. Em subamostras da serapilheira foram determinadas as quantidades de carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P). Com a ação do fogo nas áreas de Areias Brancas do Parque da Serra de Itabaiana, ficou evidente que o mesmo altera o estado de equilíbrio dinâmico alcançado pelo ecossistema, logo, as condições nutricionais do solo são modificadas. Os acúmulos de C, N e P não apresentaram variação sazonal significativa, de acordo com a produção da serapilheira em cada área estudada, sendo que a área ABF proporcionou os maiores acúmulos destes elementos ao longo do período de avaliação.

ABSTRACT Litter is a major route of return of nutrients in the system plant-soil -plant and its determination allows to analyze the restructuring of anthropogenic forest environments. Knowledge of litter production is a critical in determining the potential for regeneration of an area through the intake and nutrient cycling. This study aimed to quantify the litter production and the carbon contribution and leaf fraction nutrients in areas of occurrence of Quartzipsamments with vegetation at different stages of regeneration in National Park Serra de Itabaiana in Sergipe, state. In each of the areas of Areia Branca Aberta (ABA), Areia Branca Intermediaria (ABI) and Areia Branca Fechada (ABF), settled collectors where the litter was collected monthly from January to December 2011. In the litter subsamples amounts of carbon (C), nitrogen (N) and phosphorus (P) were determined. Along with the action of fire in the areas of Areias Brancas of Serra de Itabaiana Park, it became clear that it changes the state of dynamic equilibrium achieved by the ecosystem, so the nutritional soil conditions are modified. The accumulation of C, N and P showed no significant seasonal variation according to the production of litter in each area studied, and the ABF area provided the largest accumulations of these elements throughout the evaluation period.