ABSTRACT Understanding soil organic matter (SOM) dynamics in production systems on tropical soils is necessary to guide strategies to increase SOM formation. This study aimed to evaluate soil carbon (C) dynamics by combining applications of different plant residues used on tropical soils. An incubation study was carried out with and without adding millet (Pennisetum americanum) residues combined with six crop residues (legumes and non-legumes); and one additional treatment with only millet residue. Higher C-CO2 fluxes recorded in jack bean, sunflower and velvet bean residues were correlated with high soluble compound contents (49.5, 49.6 and 32.1 %, respectively). Adding millet residues resulted in positive PE for all residue combinations. Soils without millet, except jack bean, had a negative PE. Residues application promoted four times increase in C-POM content (from 1.04 to 4.2 g kg-1 soil). The C-MAOM content had 2.4 times increase, being more expressive due to its high initial content (from 15.3 to 37.3 g kg-1 soil). The comparison between the final C contents in the SOM fractions showed a significant increase of 8.8 times for MAOM in relation to POM, demonstrating the larger dimension of this C reservoir in the soil. Both combinations of legumes + non-legumes and non-legume + non-legume contributed significantly to the conversion of C to MAOM. The results give insight into possible management strategies for significant C increments in the more stable SOM fractions, depending on the residue type (quality) and residue combination.

ABSTRACT: Litter decomposition dynamics and nutrient release are also dependent on their biochemical composition, and such information is important for adequate nutritional management but is still incipient for plants like teak. This study aimed to evaluate the decomposition dynamics, nutrient release, and biochemical composition of clonal teak litter. The study was conducted in areas of clonal teak stands, in São José do Rio Claro, Mato Grosso, Brazil. Litter collectors were arranged in the area to collect material along the entire dry period. Subsequently, this litter was placed in litter bags, which were distributed in the area. The litter bags were collected every month, for 0.91 years, to determine the dry matter and mineral nutrient contents, in order to estimate the decomposition and nutrient release. Litter biochemical composition was determined at the times of 0, 0.25, 0.58, 0.75, and 0.91 years. Teak litter, essentially leaves, had a half-life time (t1/2) of dry matter and C of 0.74 years, due to the high content of insoluble lignin, which corresponds to 2.28 Mg ha-1 of dry matter and 1.2 Mg ha-1 of C. The t1/2 values of N and P release (1.20 and 1.01 years) were higher than those of K, Ca, and Mg (0.08, 0.47, and 0.66 years, respectively). Hence, the nutrient release rate of the litter followed the descending order: K > Ca > Mg > P > N. The litter biochemical composition at the end of the experimental period showed reductions of 18.7 % in polysaccharides and holocellulose, 56 % in polyphenols, 56.3 % in tannins, 22.2 % in extractives, and 28.5 % in soluble lignin; and increases of 25.6 % in insoluble lignin and 22.6 % in total lignin. These data are useful for the balance of carbon and mineral nutrients and to support fertilization management in teak plantations in low-fertility soils.

ABSTRACT: Eucalyptus forests in southern Bahia (BA) are planted in soils with a sandy surface layer and humid tropical climate, conditions that lead to soil carbon (C) decomposition. Recent studies have shown that nitrogen (N) may be important for soil C stabilization. The aim of this study was to evaluate the contribution of Eucalyptus harvest residues and nitrogen fertilization to C stabilization in Ultisols of southern BA. The experiment was conducted in Eucalyptus clonal plantations cultivated in two regions of Eunápolis, BA, Brazil, with different clay content: southern region (140 g kg-1 of clay) and western region (310 g kg-1 of clay). Five treatments were evaluated: one control (CTR), without Eucalyptus harvest residues and N fertilization, and four treatments with harvest residues combined with four rates of N fertilization: 0, 25, 50, and 100 kg ha-1. Soil samples were collected from the 0.00-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.40, and 0.40-0.60 m layers at the beginning and the end of the experiment (36 months). The amount of C and N and the C and N isotopic ratio (δ13C and δ15N) of particulate organic matter (POM) and mineral-associated organic matter (MAOM) were determined. In the southern region after 36 months, the C-MAOM stocks in the 0.00-0.10 m layer of the CTR decreased by 33 %. The addition of harvest residue followed by 100 kg ha-1 N increased C-POM and N-POM stocks (0.00-0.10 m) compared to the CTR, and the final N-POM stocks and residue-C recovery in the surface soil layer were positively correlated with the increase in N fertilization rates. In the western region, residue maintenance resulted in increased C-MAOM stocks (0.00-0.10 m) compared to the CTR, but an increase in N availability reduced this increment. The increase in N fertilization rates did not alter C stocks, but reduced N stocks of POM and MAOM in the upper soil layer. At the end of the experiment, N fertilizer recovery (0.00-0.60 m) was similar among the regions evaluated. In soil with lower clay content, higher N availability led to higher C and N stocks in the particulate fraction. In soils with high clay content, physical and chemical protections are more important than N fertilization for soil C stabilization, and just maintaining harvest residues may suffice to increase C and N in the more stable SOM fraction.

Resumo: Este artigo tem por objetivo expor a realidade pós-extração do minério de chumbo no município de Boquira, Bahia. Os dados foram levantados por meio de pesquisas bibliográficas e de campo, alicerçadas pela metodologia qualitativa para entrevistar atores locais. Constatou-se a insuficiência de estudos científicos e ações governamentais que comprovem ou mensurem a contaminação na região. Diante disso, torna-se necessário realizar estudos que possibilitem um diagnóstico conclusivo sobre a situação em Boquira.

Abstract: This article aims to expose a reality of lead ore post-extraction in Boquira City Bahia. The data were obtained through bibliographic search and field research based on qualitative methodology to interview local actors. It was found insufficient scientific studies and governmental actions that prove or measure the contamination in the region. Therefore, it is necessary conduct studies allowing conclusive diagnosis about this situation in Boquira.

Resumo: Este artículo tiene como objetivo exponer la realidad de la post-extracción del mineral plomo en el municipio de Boquira, Bahia. Los datos fueron obtenidos mediante búsquedas bibliográficas y de campo, usando como base una metodología cualitativa para entrevistar los actores locales. Se constató la insuficiencia de estudios científicos y acciones guvernamentales que comprueben o midan la contaminación en la región. Frente a esto, es necesario realizar estudios que posibiliten un diagnóstico concluyente sobre la situación en Boquira.

Résumé: Cet article a pour but d'exposer la réalité après I'extraction du minerai de plomb dans la ville de Boquira, Bahia. Les données utilisées ont été recueillies à travers les recherches bibliographiques lesquelles nos base la méthodologie qualitative pour interviewer les acteurs locaux. II a été constaté une insuffisance dans les etudes scientifiques et dans les actions gouvernementales qui prouvent ou mesurent la contamination dans la region. Por consequent, it est nécessaire de mener des etudes pour une évaluation conclusive de la situation à Boquira.

RESUMO O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de eucalipto no estoque total de C orgânico (COT) e N total (NT), C e N associados às frações ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH), humina (HU), matéria orgânica leve (MOL) e biomassa microbiana (BM), em solos de diferentes texturas, no Leste do Rio Grande do Sul. O delineamento adotado foi inteiramente casualizado em parcelas subdivididas. As amostras foram coletadas nas camadas de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm. Em solo franco-argiloso, a área sob povoamento de eucalipto apresentou redução nos estoques de C associado ao AH, HU e BM em relação à vegetação de referência na camada de 0-100 cm. Por outro lado, no solo arenoso houve aumento nos estoques de COT, NT, C e N associados àAH, HU, MOLe de C-BM. O aumento no estoque de COTfoi principalmente na camada de superficial (0-10 cm), aproximadamente 150 % em relação a área de vegetação nativa, provavelmente devido a grande contribuição do resíduo do eucalipto. Ao comparar as áreas com eucalipto e áreas de vegetação de referência, no solo arenoso, nota-se alterações de maior magnitude nos estoques de C e N associados às frações da MOS, o que evidência a capacidade da fração argila em proteger a matéria orgânica do solo.

ABSTRACT The aim of the present study was to evaluate the effect of eucalyptus plantations on total organic C (TOC) and total N (TN) stocks as well as the C and N in the fulvic acid (FA), humic acid (HA), humin (HU), light organic matter (LOM) and microbial biomass (MB) fractions in soils with different textures in the eastern part of the state of Rio Grande do Sul, Brazil. Soil samples were collected from the 0-10-cm, 10-20-cm, 20-40-cm, 40-60-cm and 60-100-cm soil layers in a completely randomized experimental design with subdivided plots. Under the eucalyptus plantation, clay loam soil presented lower HA, HU and MB C stocks in the 0-100-cm soil layer compared to reference vegetation, whereas sandy soil presented higher and C and N in HA and LOM as well as C in MB. The observed increase in TOC in eucalyptus plantations was more pronounced in the surface soil layer (0-10 cm), i.e., approximately 150% higher than under native vegetation, which was probably due to the high contribution of the eucalyptus litter. Differences in C and N stocks in soil organic matter (SOM) fractions between eucalyptus plantations and areas with reference vegetation were more pronounced in sandy soil, showing the capacity of the clay fraction to protect SOM.

RESUMO: A dinâmica da matéria orgânica influencia os principais processos químicos, físicos e biológicos nos solos e determina muitas vezes seu comportamento químico e sua fertilidade. É fundamental a quantificação das frações que compõem a matéria orgânica para a compreensão dos processos pedogenéticos que refletem ou induzem as propriedades dos solos. O objetivo do estudo foi avaliar o comportamento da matéria orgânica do solo de diferentes perfis de solos sob formações deciduais, por meio do fracionamento químico da matéria orgânica e obtenção de suas diferentes frações oxidáveis. Dez perfis de solo foram descritos e coletados em áreas de formações deciduais em municípios de Minas Gerais e Bahia. Foram realizadas análises químicas e físicas em cada horizonte. Para as frações da matéria orgânica foi realizado o desmembramento de substâncias húmicas e posterior determinação de carbono de cada fração, quais sejam, humina (C-HUM), ácido fúlvico (C-FAF) e ácido húmico (C-FAH), e calculadas suas relações e o percentual de cada fração em relação a C orgânico total (COT), %FAF, %FAH, %HUM e %EA, além das frações de C oxidável em cada horizonte avaliado. As substâncias húmicas que compõem a matéria orgânica dos solos de perfis de Florestas Estacionais Deciduais mostraram que este compartimento da MOS apresentou predomínio da fração humina, seguido dos ácidos húmicos e com menor teor de C, e os ácidos fúlvicos para a maioria dos solos. Já as diferentes frações de C oxidável puderam apontar frações mais lábeis associadas aos horizontes superficiais e mais recalcitrantes aos horizontes subsuperficiais.

ABSTRACT: The dynamics of organic matter influences the main chemical, physical and biological processes in soil, and often determines their chemical behavior and fertility. Therefore, it is essential to quantify the fractions that make up the organic matter to the understanding of pedogenic processes that reflect or induce soil properties. The aim of the study was to evaluate the behavior of soil organic matter in different soil profiles under deciduous formations, through fractionation of organic matter and obtain their different oxidizable fractions. Ten soil profiles were described and collected in areas of deciduous formations in the state of Minas Gerais and Bahia. Chemical and physical analyzes were performed on each horizon. For organic matter fractions, the fractionation of humic substances and subsequent determination of carbon in each fraction was performed: humin (HUM - C) , fulvic acid (C - FAF) and humic acid (C - FAH) and calculated their relations and percentage of each fraction relative to total organic carbon (COT) , %FAF, %FAH, %HUM and %EA, beyond fractions oxidizable C in each evaluated horizon. Humic substances that make up the organic matter in the soil of seasonal dry forests profiles showed that this compartment MOS showed a predominance of the humin fraction, followed by humic acids and lower content of C, fulvic acids for most soils. However, the different fractions of oxidizable C could already point more labile fractions associated with surface horizons, and more recalcitrant to subsurface horizons.

RESUMO A sustentabilidade dos sistemas conservacionistas de produção agrícola está intimamente ligada ao retorno dos nutrientes ao solo, por meio da decomposição dos resíduos vegetais. O objetivo deste estudo foi avaliar a decomposição de resíduos culturais e a mineralização de nutrientes em solos com diferentes texturas ao longo de 175 dias de incubação. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 x 4 x 5, inicialmente composto por seis tratamentos, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias. Utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Ao longo do experimento, avaliaram-se a liberação de C-CO2, taxa de decomposição e cinética de mineralização do N, P, K, Ca, Mg, S, Zn e Cu dos resíduos. A textura do solo não influenciou a liberação de C-CO2, a massa seca remanescente e a mineralização dos nutrientes dos resíduos culturais. Os resíduos de estilosantes e de braquiária apresentaram maior liberação de C-CO2 e redução de massa seca que os demais resíduos. A mineralização do N, P e S ocorreu de forma inversa às relações C/N, C/P e C/S. A decomposição dos resíduos culturais foi regulada pelos teores de N e extrativos solúveis em água; e a mineralização de macronutrientes, pelos seus respectivos conteúdos iniciais nos resíduos.

ABSTRACT The sustainability of conservation farming systems is closely linked to return of nutrients to the soil through decomposition of crop residues. The aim of this study was to evaluate decomposition of crop residues and nutrient mineralization in soils with different textures over a 175-day incubation period. The experimental design consisted of a 6 × 4 × 5 factorial arrangement - six treatments, composed of four crop residues (corn, brachiaria, common bean, and Stylosanthes) and two controls, both without residues, and only one with the addition of inorganic nutrient sources; four different textures formed from the same soil; and evaluation after five incubation times (0, 25, 75, 125, and 175 days). A completely randomized design was used, with four replicates. Release of CO2-C, decomposition rate, and mineralization kinetics of N, P, K, Ca, Mg, S, Zn, and Cu were evaluated in the crop residues. Soil texture did not influence the amount of CO2-C released, the remaining dry matter, or nutrient mineralization of crop residues. Stylosanthes and brachiaria residues had greater release of CO2-C and reduction in dry matter than the other residues. The mineralization of N, P, and S was inversely proportional to the C/N, C/P, and C/S ratios. The decomposition of crop residues was regulated by the N and water-soluble extractive contents, and mineralization of macronutrients was governed by their respective initial contents in the residues.

RESUMO Os resíduos de culturas agrícolas aportados sobre a superfície do solo, além da proteção física, podem liberar quantidades significativas de nutrientes ao solo pela decomposição deles; porém, a disponibilidade desses nutrientes às plantas é um fator pouco estudado. Avaliaram-se os teores totais de C orgânico e N, o pH e a disponibilidade e taxa de recuperação dos macronutrientes provenientes da ciclagem biogeoquímica de diferentes resíduos culturais ao longo do tempo, em solos com texturas construídas. Os tratamentos consistiram em fatorial 6 × 4 × 5, composto por seis tratamentos no primeiro fator, sendo quatro resíduos culturais: milho, braquiária, feijão, estilosantes, e dois controles, ambos sem resíduo e um com adição de fontes inorgânicas dos nutrientes; quatro diferentes texturas formadas a partir de um mesmo solo e cinco tempos de avaliação, após o início da incubação: 0, 25, 75, 125 e 175 dias; utilizou-se delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. O tipo de resíduo, a textura do solo e o tempo de incubação influenciaram os teores totais de C orgânico e N, o pH, a disponibilidade e a taxa de recuperação de P, K, Ca, Mg e S. Os teores totais de C orgânico e N nos solos diminuíram ao longo da incubação. Os resíduos de braquiária e estilosantes acidificaram o solo. O resíduo de braquiária apresentou-se como potencial fonte de K; e o de feijão, de S. O resíduo de milho apresentou as maiores taxas de recuperação de P em solos de textura média e argilosa.

ABSTRACT Crop residues on the soil surface not only provide physical protection but may release significant amounts of nutrients to the soil through decomposition. However, the availability of these nutrients to plants has not been sufficiently studied. The aim of this study was to evaluate the total contents of organic C and N, pH, and the availability and recovery rate of P, K, Ca, Mg, and S from the biogeochemical cycling of different crop residues over time in built soils with different textures. The experimental design consisted of a 6 × 4 × 5 factorial arrangement - six treatments, composed of four crop residues (corn, Brachiaria, common bean, and Stylosanthes) and two controls, both without residues, and only one with the addition of inorganic nutrient sources; four different textures formed from the same soil; and evaluation after five incubation times (0, 25, 75, 125, and 175 days). A completely randomized design was used, with four replications. The type of crop residue, soil texture, and incubation time influenced the total concentration of organic C and N, pH, and macronutrient bioavailability and recovery rate. The total contents of organic C and N in soils decreased over the incubation period. The Brachiaria and Stylosanthes residues acidified the soil. Brachiaria residue proved to be a potential source of K, and common bean, of S. The P from corn residue had the highest recovery rate in soils of medium and clayey texture.

O aumento de ácidos orgânicos pode induzir à redução da sorção de P em solos. Este trabalho objetivou avaliar a sorção competitiva de P e citrato em solos de textura muito argilosa e franco-arenosa, utilizando o sistema de fluxo contínuo (stirred-flow). Foram realizados três experimentos com amostras da camada de 0-20 cm de dois Latossolos Vermelho-Amarelo, texturas muito argilosa (LVA_arg) e franco-arenosa (LVA_fa). No primeiro, os tratamentos foram definidos por fatorial 2 × 5, sendo dois solos e cinco configurações de aplicação de P e citrato no solo (apenas P, P + citrato e citrato 7, 22, 52 min antes do P); no segundo, os tratamentos foram determinados por fatorial 2 × 2, dois solos e duas formas de aplicação de P e citrato no solo (apenas citrato, citrato + P); e, no terceiro, os tratamentos foram definidos segundo um fatorial 2 × 2 × 6, sendo dois solos, dois extratores (citrato e água) e os seis períodos de incubação. O valor máximo da sorção de P no LVA_arg e LVA_fa foi observado na testemunha sem aplicação de citrato, correspondendo a 44 e 25 % do P aplicado, respectivamente. Com a aplicação de citrato, a sorção de P foi inferior em todos os tratamentos. A aplicação de citrato junto com P reduziu a sorção do P aplicado para 25,8 % no LVA_arg e 16,7 % no LVA_fa, em relação à aplicação de P sem citrato. O valor máximo da sorção de citrato no LVA_arg e LVA_fa ocorreu no tratamento sem adição de P, correspondendo a 32,0 e 30,2 % do citrato aplicado, respectivamente. Com aplicação de P, a sorção de citrato reduziu para 26,4 e 19,7 % do citrato aplicado no LVA_arg e LVA_fa, respectivamente. A dessorção de P foi maior com a utilização do citrato. A dessorção com citrato e água foi inicialmente superior (até 24 h de incubação de P) no LVA_arg e LVA_fa, caracterizando uma fase inicialmente rápida, seguida de uma fase lenta, sugerindo que, dependendo do tempo de contato do P com os coloides do solo, o P previamente sorvido pode ser liberado para a solução, se ligantes competitivos como o citrato estiverem presente. Assim, o manejo de solo que adiciona de forma continuada ácidos orgânicos, uma vez que esses apresentam o potencial de competir pelos sítios de sorção de P, seria almejado, principalmente em solos mais intemperizados.

The increase of organic acids in soils can reduce phosphorus sorption. The objective of the study was to evaluate the competitive sorption of P and citrate in clayey and sandy loam soils, using a stirred-flow system. Three experiments were performed with soil samples (0-20 cm layer) of clayey (RYL-cl) and sandy loam (RYL-sl) Red Yellow Latosols (Oxisols). In the first study, the treatments were arranged in a 2 × 5 factorial design, with two soil types and five combinations of phosphorus and citrate application (only P; P + citrate; and citrate applied 7, 22, 52 min before P); in the second, the treatments were arranged in a 2 × 2 factorial design, corresponding to two soils and two forms of P and citrate application (only citrate and citrate + P); and in the third study, the treatments in a 2 × 2 × 6 factorial design consisted of two soils, two extractors (citrate and water) and six incubation times. In the RYL-cl and RYL-sl, P sorption was highest (44 and 25 % of P application, respectively), in the absence of citrate application. Under citrate application, P sorption was reduced in all treatments. The combined application of citrate and P reduced P sorption to 25.8 % of the initially applied P in RYL-cl and to 16.7 % in RYL-sl, in comparison to P without citrate. Citrate sorption in RYL-cl and RYL-sl was highest in the absence of P application, corresponding to 32.0 and 30.2 % of the citrate applied, respectively. With P application, citrate sorption was reduced to 26.4 and 19.7 % of the initially applied citrate in RYL-cl and RYL-sl, respectively. Phosphorus desorption was greater when citrate was used. Phosphorus desorption with citrate and water was higher in the beginning (until 24 h of incubation of P) in RYL-cl and RYL-sl, indicating a rapid initial phase, followed by a slow release phase. This suggests that according to the contact time of P with the soil colloids, the previously adsorbed P can be released to the soil solution in the presence of competing ligands such as citrate. In conclusion, a soil management with continuous input of organic acids is desirable, in view of their potential to compete for P sorption sites, especially in rather weathered soils.

Nas últimas décadas, a utilização de isótopos estáveis em várias áreas de pesquisa vem se destacando, como na análise de fluxos e rotas metabólicas, análise de efeitos de estresses em plantas e, em grande escala, no estudo da matéria orgânica do solo (MOS). Estudos de alterações e dinâmica da MOS usando a variação da abundância natural do 13C requerem mudanças na razão isotópica do C. Quando não existe essa possibilidade, uma das alternativas é enriquecer o material vegetal (planta) com 13C, via fixação de 13CO2, de modo que a razão isotópica seja distinta daquela da MOS original. O objetivo deste trabalho foi investigar a magnitude e a homogeneidade do enriquecimento em 13C em diferentes componentes da planta de eucalipto. No processo de marcação, três plantas de eucalipto, com 4 meses de idade, cultivadas em solução nutritiva foram expostas a uma atmosfera enriquecida com 13CO2, em uma câmara de vidro (448 dm³), com temperatura em torno de 24 ºC. A concentração de CO2 e a razão 13C/12C foram monitoradas por um espectrômetro de massa de razão isotópica (IRMS) em amostras de ar retiradas ao longo do processo (126 dias com três pulsos de 13CO2 semanais). Após o período de marcação, as plantas foram separadas em folha (folha-fonte e folha-dreno), galho, casca, lenho e raiz e analisadas em IRMS. O resultado foi expresso em partes por mil (‰) em relação ao padrão internacional de C denominado Pee-Dee Belemnite (PDB), obtendo-se a δ13C PDB delas: folha-fonte (828,07 ‰), folha-dreno (645,72 ‰), galho (672,49 ‰), casca (691,86 ‰), lenho (632,02 ‰) e raiz (536,55 ‰). O padrão de alocação e enriquecimento de 13C entre os componentes das plantas foi homogêneo, embora com diferenças numéricas da ordem de 291 ‰ na δ13C PDB. As plantas de eucalipto mantiveram alta taxa de absorção de CO2 e, consequentemente, alta taxa fotossintética em concentrações de CO2 muito acima (180,4 mmol L-1 - 7.934 ppmv) da encontrada na atmosfera (8,64 mmol L-1 - 380 ppmv). O 13C fixado durante o dia foi liberado em menor escala na respiração noturna, em comparação com o 12C. O grau de enriquecimento com 13C obtido indica que a técnica empregada permite o enriquecimento suficiente do material para traçar o C em estudos de decomposição e estabilização de litter de eucalipto em frações da MOS.

In the last decades the use of stable isotopes has gained importance in several research areas, e.g., for metabolic flux and pathway analysis and studies on effects of biotic and abiotic plant stresses and on soil organic matter (SOM). Studies on the alterations and dynamics of SOM based on the variation in natural 13C abundance require variations in the C isotopic composition, which are not always observed. One alternative is to label the plant material with 13C by 13CO2 fixation, so that the C isotope ratio is different from that of native SOM. The objective of this study was to investigate the magnitude and homogeneity of 13C labeling in the different plant parts of eucalypts. Three 4-month-old eucalypt plants grown in nutrient solution were labeled, using a pulse technique. Plants were exposed to a 13CO2 enriched atmosphere in a 448 dm³ glass chamber, at around 24 ºC. The CO2 concentration and the 13C/12C ratio were monitored by gas sample analysis in an isotope ratio mass spectrometer (IRMS) during the pulse-labeling period (126 days, three 13CO2 pulses per week). After the labeling period the plants were separated in leaves (leaf-source and leaf-sink), branches, bark, stem, and roots and analyzed in an IRMS. The results were expressed in parts per one thousand (‰) relative to the Pee-Dee Belemnite standard (δ13C PDB). The δ13C PDB were: 828.07 ‰ for young leaves, 645.7 ‰ for mature leaves, 672.5 ‰ for branches, 691.9 ‰ for bark, 632.02 ‰ for stem, and 536.6 ‰ for roots. The 13C allocation and enrichment pattern among plant parts was homogeneous (statistically equal), although variations in δ13C PDB of 291 ‰ between plant parts were observed. The eucalypt plants maintained a high CO2 absorption, and consequently photosynthetic rates well above the normal atmospheric CO2 concentration (8.64 mmol L-1 - 380 ppmv), even at high CO2 concentrations (180.4 mmol L-1 - 7.934 ppmv). The 13C fixed during the day was proportionally less respired at night in comparison to 12C. The degree of 13C enrichment obtained indicates that the technique allows a sufficient plant enrichment to trace C in studies of litter decomposition and eucalypt litter stabilization in SOM fractions.

A matéria orgânica do solo (MOS) tem importantes funções no ciclo de C e na qualidade do solo. Considerando a complexidade dos fatores que controlam a ciclagem da MOS e o tempo necessário para que as mudanças sejam nela observadas, a modelagem constitui uma ferramenta muito importante para entender a ciclagem da MOS em solos florestais. As hipóteses do estudo foram: o cultivo do eucalipto por várias rotações resultaria no aumento dos estoques de C do solo, quando comparado a pastagens degradadas; e os valores dos estoques de C do solo simulados pelo modelo Century descreveriam a realidade melhor que a média das observações. Assim, os objetivos do presente estudo foram: avaliar a dinâmica da MOS utilizando o modelo Century para simular as mudanças dos estoques de C para duas cronossequências de plantações de eucalipto no Vale do Rio Doce, Minas Gerais, Brasil; e comparar os estoques de C simulados pelo Century com os estoques de C determinados em diferentes ordens de solo em distintas regiões do Vale do Rio Doce cultivadas com eucalipto. Em Belo Oriente (BO), região de menor altitude e temperatura mais elevada, as plantações de eucalipto têm sido cultivadas por 4, 13, 22, 32 e 34 anos, ao passo que em Virginópolis (VG) - região de maior altitude e temperatura mais baixa - os tempos de cultivos com eucalipto foram de 8, 19 e 33 anos. Assim, foram determinados os estoques de C do solo na camada de 0-20 cm. Os resultados indicaram que os estoques de C simulados pelo modelo Century decresceram após 37 anos de pastagem mal manejada em áreas previamente cobertas por mata nativa nas regiões de BO e VG. A substituição da pastagem mal manejada por eucalipto nos anos 70 resultou, em geral, no aumento de 0,28 e 0,42 t ha-1 ano-1 de C em BO e VG, respectivamente. Os estoques de C determinados sob eucalipto cultivado em distintas ordens de solo e independentes regiões com variáveis condições edafoclimáticas foram ligeiramente próximos aos valores estimados pelo modelo Century (RMSE = 20,9; eficiência do modelo - EF = 0,29), apesar do oposto resultado obtido com o procedimento estatístico para testar a identidade de métodos analíticos. Apenas sob condições de menores estoques de C no solo, o modelo superestimou os estoques de C na camada de 0-20 cm. Assim, o modelo Century tem grande potencial para detectar mudanças nos estoques de C em distintas ordens do solo sob eucalipto em futuras rotações, além de indicar o impacto do manejo do resíduo da colheita na MOS.

Soil organic matter (SOM) plays an important role in carbon (C) cycle and soil quality. Considering the complexity of factors that control SOM cycling and the long time it usually takes to observe changes in SOM stocks, modeling constitutes a very important tool to understand SOM cycling in forest soils. The following hypotheses were tested: (i) soil organic carbon (SOC) stocks would be higher after several rotations of eucalyptus than in low-productivity pastures; (ii) SOC values simulated by the Century model would describe the data better than the mean of observations. So, the aims of the current study were: (i) to evaluate the SOM dynamics using the Century model to simulate the changes of C stocks for two eucalyptus chronosequences in the Rio Doce Valley, Minas Gerais State, Brazil; and (ii) to compare the C stocks simulated by Century with the C stocks measured in soils of different Orders and regions of the Rio Doce Valley growing eucalyptus. In Belo Oriente (BO), short-rotation eucalyptus plantations had been cultivated for 4.0; 13.0, 22.0, 32.0 and 34.0 years, at a lower elevation and in a warmer climate, while in Virginópolis (VG), these time periods were 8.0, 19.0 and 33.0 years, at a higher elevation and in a milder climate. Soil samples were collected from the 0-20 cm layer to estimate C stocks. Results indicate that the C stocks simulated by the Century model decreased after 37 years of poorly managed pastures in areas previously covered by native forest in the regions of BO and VG. The substitution of poorly managed pastures by eucalyptus in the early 1970´s led to an average increase of C of 0.28 and 0.42 t ha-1 year-1 in BO and VG, respectively. The measured C stocks under eucalyptus in distinct soil Orders and independent regions with variable edapho-climate conditions were not far from the values estimated by the Century model (root mean square error - RMSE = 20.9; model efficiency - EF = 0.29) despite the opposite result obtained with the statistical procedure to test the identity of analytical methods. Only for lower soil C stocks, the model over-estimated the C stock in the 0-20 cm layer. Thus, the Century model is highly promising to detect changes in C stocks in distinct soil orders under eucalyptus, as well as to indicate the impact of harvest residue management on SOM in future rotations.

Objetivou-se caracterizar, por meio de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (IVTF), possíveis mudanças na natureza química de ácidos húmicos (AHs) extraídos de amostras de Latossolo (0-10 cm) do Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna (SP). Os dados foram obtidos após seis cultivos de milho e a aplicação de doses variáveis de lodo de esgoto de Barueri (LB) (base seca), conforme os tratamentos avaliados: LB0, LB1, LB2, LB4 e LB8, sendo 0, 1, 2, 4 e 8 vezes a necessidade de N para o milho. Como referência, foi amostrada uma área sob mata. Foram obtidos espectros de ácidos húmicos e do lodo de esgoto utilizado no experimento, e calculados os índices de hidrofobicidade (IH) e de condensação (IC) nas amostras de ácidos húmicos. Foram notadas pequenas alterações na natureza química de AHs de áreas tratadas com lodo de esgoto, em relação à testemunha. Os AHs apresentam grupos aromáticos, -OH fenólicos, -COOH, estruturas alifáticas, carboidratos e impurezas minerais. O uso contínuo de elevadas doses de LB reduziu a concentração de C-alifático e o grau de condensação dos ácidos húmicos, o que sinaliza que há frações orgânicas com maior biodisponibilidade no solo. Na área de mata, o material húmico se caracteriza pelo caráter hidrofóbico e pelo baixo grau de condensação.

This study was carried out to characterize the possible changes in the chemical nature of humic acids extracted from an Oxisol (0-10 cm) by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), in the experimental area of Embrapa Meio Ambiente, in Jaguariúna (SP), Brazil. The data were obtained after six corn cultivations, and application of variable doses of sewage sludge (dry basis) from Barueri (BSS), in the treatments: BSS0 - control without sewage sludge application; NPK - mineral fertilization as required by corn; application of BSS to supply one (BSS1), two (BSS2), for four (BSS4), and eight (BSS8) times the N required by corn. As a reference, a forest area close to the experiment was also sampled. FTIR spectra of humic acids (HA) and the sewage sludge used in the experiments were obtained, and the hydrophobicity (HI) and condensation (CI) indexes for the HA samples were calculated. Small changes in the chemical nature of HA from soil treated with BSS were observed in comparison to that from the control soil. The HA analyzed contained aromatic, phenolics, and carboxylic groups, aliphatic structures, carbohydrates and mineral impurities. The continuous use of high BSS doses reduced the aliphatic-C and condensation degree of HA in the soil, which indicates the presence of organic materials with higher bioavailability in these areas. In the area under forest, the HA fraction was characterized by the hydrophobic character and low condensation degree.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação contínua de doses crescentes de lodo de esgoto sobre os teores de carbono (C) associados à fração leve (C-FL) e à fração pesada (associado à areia - C-areia; associado ao silte - C-silte - e associado à argila - C-argila) de matéria orgânica em amostras de Latossolo. O experimento foi instalado em 1999, em Jaguariúna, SP, e os dados foram obtidos após a sexta aplicação de lodo de esgoto com doses acumuladas em base seca - 0, 30, 60, 120 e 240 Mg ha-1 -, após seis cultivos subseqüentes de milho. Os tratamentos foram: testemunha, sem adição de lodo (L0); aplicação de lodo de esgoto para fornecer uma (L1), duas (L2), quatro (L4) e oito (L8) vezes a dose de nitrogênio requerida pelo milho. Como referência, foi amostrada uma área sob mata nativa, adjacente ao local do experimento. O acréscimo nas doses de lodo de esgoto aplicadas aumenta de modo linear os teores de C orgânico, C-silte e C-areia, e não interfere nos teores de C-argila. À medida que se aumenta a dose de lodo de esgoto até 120 Mg ha-1, há acréscimo no teor de C-FL no solo. Em relação ao C orgânico, os teores de C associado aos compartimentos avaliados de matéria orgânica do solo têm a seguinte ordem de contribuição: C-FL<C-areia<C-silte<C-argila.

The objective of this work was to evaluate the effect of the continued application of increasing doses of sewage sludge on the contents of carbon (C) associated to the light fraction (LFC) and to the heavy fraction (sand C, siltC and clayC) of soil organic matter, in Oxisol samples. The experiment was installed in 1999, in Jaguariúna, SP, Brazil. The data were obtained after the sixth sewage sludge (SS) application, and six corn cultivation cycles with accumulated doses (dry base) 0, 30, 60, 120 and 240 Mg ha-1, and the treatments were: control, without sewage sludge addition (LO); application of sewage sludge to furnish one (L1), two (L2), four (L4), and eight (L8) times the N required by corn. As a reference, an adjacent area under forest was also sampled. The increase in the applied sewage sludge doses increases linearly the content of organic C (org C), siltC and sandC. As the sewage sludge dose is increased up to 120 Mg ha-1, there is an increase in the content of LFC. The content of C associated to the evaluated compartments of soil organic matter follows this contribution order: FL-C<sand-C<silt-C<clay-C.

Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação contínua de doses de lodo de esgoto oriundo da Estação de Tratamento de Esgoto de Barueri, SP, sobre os teores e estoques de C e sobre as alterações na distribuição de substâncias húmicas em Latossolo Vermelho distroférrico. O experimento foi instalado em 1999, no Campo Experimental da Embrapa Meio Ambiente, em Jaguariúna-SP; os dados foram obtidos após a sexta aplicação de lodo e cultivo sucessivo de milho. Foram utilizadas, nas diferentes parcelas experimentais, as seguintes doses acumuladas de lodo de esgoto (base seca): 0, 30, 60, 120 e 240 Mg ha-1, sendo estudados os tratamentos: (L0) testemunha sem adição de lodo; e aplicação de lodo de esgoto visando fornecer uma (L1), duas (L2), quatro (L4) e oito (L8) vezes a dose de N requerida pelo milho. Foram avaliados os teores e o estoque de C orgânico nas camadas de solo de 0-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm. Os teores de C associados às substâncias húmicas foram avaliados na camada de solo de 0-10 cm. O teor e o estoque de C orgânico aumentaram com o acréscimo nas doses de lodo de esgoto aplicadas, até a camada de solo de 0-20 cm. A maior parte (50-66 %) do C associado às substâncias húmicas está presente no solo na forma de humina, seguido por C-fração ácidos fúlvicos e C-fração ácidos húmicos, nesta ordem. A aplicação de lodo de esgoto implica maior acúmulo de substâncias húmicas no solo, mas as proporções de C-humificado da matéria orgânica não são alteradas.

This study was carried out to evaluate the effect of continuous sewage sludge applications (Sewage Treatment Station of Barueri, São Paulo State, Brazil) on the C content and stock and on the distribution of C-humic fractions of a Red Latosol (Oxisol). The experiment was installed in 1999 on an experimental field of Embrapa Environment, in Juaguariúna (SP). The data were collected after the sixth sludge application (SS) with corn cultivation. The following accumulated SS doses (dry base) were tested: 0, 30, 60, 120, and 240 Mg ha-1 and the treatments were: control without SS addition(L0); SS application to supply one (L1), two (L2), four (L4) and eight (L8) times the N corn requirement. Carbon contents and stocks were evaluated in the soil layers 0-10, 10-20, 20-40 and 40-60 cm, and the C associated to humic substances 0-10 cm deep. As the SS applications increased, the C content and stock rose in the 0-20 cm soil layer. Most soil C (50-66 %) is associated to the humin pool, followed by fulvic acid fraction-C and then humic acid fraction-C. Sewage sludge applications result in higher contents of C-humic substances in soil, though the proportion of mineralized C in soil humus remained unchanged.