Resumen Los cambios en el uso del suelo provocan un mosaico de áreas en el paisaje con diferentes usos y coberturas. Esta condición compromete las reservas de nutrientes del suelo, especialmente el fósforo (P). En ese sentido, este estudio tuvo como objetivo determinar las concentraciones de fósforo extraíble y total en 04 clases de suelo (Argisol Amarillo, Neosol Litólico, Entisol y Planosol), 04 usos y coberturas del suelo (Caatinga Nativa Abierta, Caatinga Nativa Densa, Agricultura y Pastos), en 04 profundidades (0-10, 10-20, 20-30 y 30-40 cm). Para determinar el P extraíble se utilizó el Mehlich 1 y la lectura colorimétrica. El fósforo total se determinó por digestión de azufre y colorimetría. Los resultados de las concentraciones de P extraíble y total fueron mayores para las clases Argisol y Planosol. Se observó que hubo reducciones en las concentraciones de P extraíble entre las capas del suelo a medida que se profundizaba el perfil del suelo. Las profundidades entre 0 y 20 cm generalmente mostraron concentraciones más altas de fósforo extraíble y total en la agricultura. Entre las cuatro clases de suelo estudiadas, los valores promedio más altos de existencias de P extraíble y total se presentaron en los Neosoles y Planosoles Litólicos, principalmente debido al uso agrícola. La deficiencia de P ha sido un factor limitante para la productividad agrícola y, especialmente en la región de Agreste de Pernambuco, donde las principales clases de suelo con cobertura natural tienen niveles bajos de P disponible y total.

Abstract Changes in land use cause a mosaic of areas in the landscape with different uses and coverage. This condition compromises soil nutrient stocks, especially phosphorus (P). In this sense, this study aimed to determine the concentrations of extractable and total phosphorus in 04 soil classes (Yellow Argisol, Litholic Neosol, Entisol and Planosol), 04 uses and covers (Open Native Caatinga, Dense Native Caatinga, Agriculture and Pasture) of the soil, in 04 depths (0-10, 10-20, 20-30 and 30-40 cm). To determine the extractable P, the Mehlich 1 and colorimetric reading were used. Total phosphorus was determined by sulfur digestion and colorimetry. The results of extractable and total P concentrations were higher for the Argisol and Planosol classes. It was observed that there were reductions in extractable P concentrations between the soil layers as the soil profile deepened. Depths between 0-20 cm generally showed higher concentrations of extractable and total phosphorus in agriculture. Among the four soil classes studied, the highest average values of extractable and total P stocks occurred in Litholic Neosols and Planosols, mainly due to agricultural use. P deficiency has been a limiting factor to agricultural productivity and, especially in the Agreste region of Pernambuco, where the main soil classes under natural cover have low levels of available and total P.

Resumo O principal processo natural que se contrapõe ao Efeito Estufa é chamado de sequestro de carbono, um fenômeno que essencialmente busca estabelecer um equilíbrio dinâmico entre a emissão dos gases do efeito estufa (GEE) a partir da imobilização de seus elementos, especialmente do C e N. O presente trabalho teve como objetivo principal avaliar os estoques de C e N em solo da região semiárida do Brasil submetido a irrigação com água residual tratada de esgoto doméstico. Para isso, o estoque de carbono e nitrogênio do solo soram comparados para quatro diferentes usos: caatinga nativa aberta (ONC); irrigação com água residual tratada (TSEI); irrigação com água superficial (SWI); e agricultura de sequeiro (TRA). A hipótese levantada na pesquisa foi de que o reuso de efluentes tratados na agricultura, além de ser uma alternativa que pode mitigar a problemática de escassez hídrica da região semiárida, também é capaz de influenciar a capacidade de estocar C e N no solo devido a sua carga orgânica. Os resultados indicaram que entre os diferentes usos de solos avaliados, os estoques de C e N no solo foi maior na ONC diminuindo com o uso do solo para a agricultura. O maior acúmulo de C e N na caatinga deve-se a presença de serrapilheira, não sendo detectado, no presente estudo, influência da irrigação com efluente de esgoto tratado. Conclui-se que o aporte de resíduos de vegetação na superfície do solo vem a ser o fator de maior contribuição para a estocagem de carbono e nitrogênio nos solos estudados.

Abstract The main process that opposes the Greenhouse Effect is called “carbon sequestration”, a phenomenon that essentially seeks to establish a dynamic balance between greenhouse gas (GHG) emissions from the immobilization of its elements, especially C and N. This work evaluated the stocks of carbon and nitrogen in soils of the Brazilian semi-arid submitted to irrigation with treated wastewater from domestic sewage. For this purpose, the carbon and nitrogen stocks in the soil of the semi-arid region of Brazil were compared for four different uses: Open Native Caatinga (ONC); Treated Wastewater Effluent Irrigation (TSEI); Surface Water Irrigation (SWI); and Traditional Rainfed Agriculture (TRA). The hypothesis considered in this research was that the application of treated effluents in agriculture, besides being an alternative that can mitigate the problem of water scarcity of the semiarid region, is also capable of influencing the storage capacity of C and N in the soil, due to its organic load. The results indicate that among the different land uses evaluated, soil C and N stocks were highest in ONC, and decreased with the agricultural land use. The greatest accumulation of C and N in Caatinga is due to the presence of forest litter, and the influence of irrigation with treated sewage effluent was not detected in the present study. It can be concluded that the contribution of vegetation residues to the soil surface is the main factor contributing to C and N storage.

ABSTRACT The CO2 emission from the soil surface, commonly referred to as soil CO2 efflux (ECO2) or soil respiration, is the sum of processes that include root respiration and microbial activity. Measuring this evolution is important to establish sustainable land use models and to estimate global fluxes of carbon, which affect climate change. Despite its importance, few measurements have been made in areas of the semiarid Brazilian Northeast region, and most of them were made using the alkali absorption method (AA), which can underestimate ECO2. Measurements using AA were compared to measurements using the infrared gas analyzer method (IRGA) over ten months (in rainy and dry seasons), during the day and night, in areas of Caatinga (xeric shrubland and thorn forest) and pasture in the Agreste region of the state of Pernambuco. The ECO2 measurements from AA varied little from night to day and throughout the year or in the rainy and dry seasons. However, those obtained from IRGA were higher in the rainy than in the dry season, but also without significant differences from day to night. The values of both methods were similar in the dry season, but in the rainy season they were higher with the IRGA. Therefore, AA seems to have little sensitivity to seasonal variations, in contrast with measurements from the IRGA, and it may underestimate soil ECO2 when it attains higher values. This result indicates that some of the soil ECO2 values determined in areas of the Brazilian semiarid region, and consequently annual C losses, may have been underestimated.

O objetivo deste trabalho foi estimar as quantidades de N fixadas em feijão-caupi em sistema tradicional e em feijão-caupi e gliricídia em sistema agroflorestal, sob condições semiáridas do Nordeste brasileiro. O experimento foi conduzido em blocos ao acaso, em arranjo em parcelas subdivididas, com quatro repetições, no semiárido da Paraíba. As parcelas consistiram dos sistemas agroflorestal e tradicional (sem árvores), e as subparcelas, dos três cultivos entre as linhas das árvores, no sistema agroflorestal. Para estimar a fixação de N, amostras das plantas foram coletadas no quarto ciclo de crescimento das espécies perenes e no quarto ciclo de cultivo das espécies anuais. No sistema agroflorestal com capim-buffel e palma forrageira, a gliricídia fixa simbioticamente altas proporções de N (>50%) e adiciona quantidades maiores de N (40 kg ha-1 nas folhas) que no sistema tradicional (11 kg ha-1 nos grãos e 18 kg ha-1 na palhada). No sistema agroflorestal com milho e feijão-caupi, a gliricídia não fixa N e a adição de N é limitada à fixação no feijão-caupi (2,7 kg ha-1), que é menor que no sistema tradicional em razão da sua baixa produção de biomassa.

The objective of this work was to estimate the amounts of N fixed by cowpea in a traditional system and by cowpea and gliricidia in an agroforestry system in the Brazilian Northeast semiarid. The experiment was carried out in a randomized complete block design, in a split-plot arrangement, with four replicates, in the semiarid region of the state of Paraíba, Brazil. Plots consisted of agroforestry and traditional systems (no trees), and split-plots of the three crops planted between the tree rows in the agroforestry system. To estimate N fixation, plant samples were collected in the fourth growth cycle of the perennial species and in the fourth planting cycle of the annual species. In the agroforestry system with buffel grass and prickly-pear cactus, gliricidia plants symbiotically fix high proportions of N (>50%) and contribute with higher N amounts (40 kg ha-1 in leaves) than in the traditional system (11 kg ha-1 in grain and 18 kg ha-1 in straw). In the agroforestry system with maize and cowpea, gliricidia plants do not fix nitrogen, and N input is limited to the fixation by cowpea (2.7 kg ha-1), which is lower than in the traditional system due to its lower biomass production.

RESUMO A caatinga é um bioma exclusivamente brasileiro com áreas em acentuado processo de desertificação. Os fungos micorrízicos arbusculares (FMA) atuam na sucessão vegetal favorecendo o estabelecimento das espécies vegetais próprias das etapas sucessionais e acelerando a recuperação para um estádio clímax da sucessão. O presente estudo teve como objetivo avaliar a ocorrência e diversidade de FMA em diferentes estádios sucessionais de caatinga no semiárido paraibano. Parcelas experimentais (30 x 60 m) foram demarcadas em áreas representando diferentes estádios sucessionais de caatinga: inicial (revegetação natural nos últimos 15 anos); intermediário (revegetação natural nos últimos 35 anos); tardio (caatinga madura com mais de 50 anos sem severos distúrbios antrópicos); e também em áreas de pasto cercadas e protegidas para representar o momento inicial de sucessão. Parcelas representativas dos quatro estádios foram implantadas com três repetições. Amostras de solo e raízes foram coletadas na camada de 0-15 cm de profundidade, nas estações seca e chuvosa. Todas as áreas apresentaram baixo potencial de infectividade, sugerindo que a introdução de mudas micorrizadas pode acelerar o processo de revegetação de parcelas degradadas nessa área. Com exceção das áreas em estádio tardio, os reservatórios de glomalina aumentaram com o avanço do processo de sucessão. Áreas em estádio tardio de sucessão apresentaram maior riqueza de espécies de FMA, indicando que o reestabelecimento da vegetação também exerce efeito significativo sobre a comunidade fúngica. Os gêneros Glomus e Acaulospora foram predominantes em ambas as estações, possivelmente por serem bem adaptadas às condições de semiárido.

ABSTRACT Caatinga is an exclusively Brazilian biome with areas in accentuated process of desertification. Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) act in plant succession by favoring the establishment of plant species typical of successional stages and by accelerating recovery leading to a climax stage. The objective of the present work was to evaluate the occurrence and diversity of AMF in successional stages of caatinga in the semi-arid region of Paraíba State. Experimental plots (30 x 60 m) were delimitated in 2007 in areas corresponding to different caatinga successional stages: early caatinga succession (natural revegetation during the previous 15 years); intermediate (natural revegetation for about 35 years); late (mature caatinga with more than 50 years without major disturbances;) and also in pasture areas fenced and protected to represent the initial phase of succession. Plots of all four stages were implemented with three replicates. Soil and root samples were collected in the experimental plots, from the 0-15 cm soil layer in the dry and in the rainy seasons. All areas presented low infectivity potential suggesting that the introduction of mycorrhizal seedlings may accelerate the process of revegetation of degraded soils in this region. Except for the areas of late stage, the glomalin reservoirs increased along with the advancement of the succession process. Areas in the late stage of succession presented greater richness of AMF species, indicating that the establishment of the vegetation also exerts a significant effect in the fungal community. Glomus and Acaulospora species were predominant in both seasons, possibly because they are well adapted to semi-arid conditions.

A diversidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) pode ser um fator crucial para aumentar a produtividade e diversidade de plantas nos ecossistemas, e em contrapartida, as plantas também influenciam fortemente a ocorrência desses fungos. Foi avaliada a relação entre diferentes sistemas de uso da terra e as comunidades de FMA na região semi-árida do Estado da Paraíba, Nordeste do Brasil. O experimento foi conduzido em esquema de parcelas subdividas em blocos casualizados, com quatro repetições. A presença ou ausência de árvores (gliricídia e maniçoba) foram parcelas principais e três sistemas de uso da terra foram as subparcelas: 1) cultivo tradicional de milho + feijão; 2) pastagem de capim buffel e 3) cultivo de palma forrageira. A presença das árvores aumentou a colonização micorrízica, esporulação e produção de propágulos de FMA em todos os três sistemas de uso da terra. Houve maior produção de proteínas do solo relacionadas à glomalina pelos FMA em parcelas com o cultivo de palma forrageira, independentemente da presença das árvores. Espécies de FMA pertencentes ao gênero Glomus predominaram independentemente da presença das árvores, do sistema de uso da terra e do período de amostragem do solo.

The diversity of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) can be a critical factor in enhancing both the productivity and the diversity of plants in ecosystems, and the plants in the ecosystem also strongly influence the occurrence of these fungi. The relationships between different land use systems and AMF communities in the semi-arid region of the State of Paraíba, NE Brazil were evaluated. The experiment followed a split-plot randomized block design, with four replicates. The main plots were defined by the presence or absence of trees (gliricidia and maniçoba), while the split plots were defined by three land use systems: 1) traditional cropping of maize + beans, 2) buffel grass pasture, and 3) prickly pear forage crop. The presence of trees increased sporulation, mycorrhizal colonization and the production of infective propagules of AMF in all three land use systems. Greater production of glomalin-related soil protein (GRSP) occurred in the prickly pear plots regardless of the presence or absence of trees. Species belonging to the Glomus genus predominated regardless of the presence of trees, land use systemor soil sampling period.

O efeito da adubação orgânica sobre a comunidade de fungos micorrízicos arbusculares (FMA) em sistemas consorciados com milho, feijão e algodão foi avaliado no semi-árido paraibano, ao longo de dois anos. O experimento foi conduzido em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições e seis tratamentos: (M) esterco incorporado no solo antes do plantio; (G) ramas de gliricídia incorporadas antes do plantio; (M+G) esterco e gliricídia incorporados no solo antes do plantio; (GS) gliricídia aplicada em cobertura 45 dias após o plantio; (M+GS) esterco incorporado antes do plantio e gliricídia aplicada em cobertura 45 dias após o plantio; (C) tratamento controle. Não foi possível identificar um melhor tratamento, em ambos os anos, em termos de densidade de esporos, colonização micorrízica e teor de glomalina. Entretanto, houve efeito significativo das incorporações na maioria dos tratamentos quando comparados ao controle. Em ambos os anos, M+GS favoreceu a produção de glomalina e a esporulação de FMA no sistema com algodoeiro. No segundo ano, de poucas chuvas, houve aumentos na produção de esporos, glomalina, colonização e riqueza de espécies de FMA, independentemente do efeito das incorporações e da cultura. Os tratamentos com esterco apresentaram maior riqueza de espécies, independentemente do ano e da cultura.

The effect of organic manure on the community of mycorrhizal fungi (AMF) was evaluated in maize, cowpea and cotton intercropping systems in a semi-arid region of Brazil over two consecutive years. The experiment was conducted using a randomized block design with four replicates and six soil treatments: (M) goat manure incorporated in the soil before planting; (G) gliricidia prunings incorporated before planting; (M+G) manure and gliricidia incorporated before planting; (GS) gliricidia applied on the soil surface 45 days after planting; (M+GS) manure incorporated before planting and gliricidia applied to the surface 45 days after planting; and (C) control treatment without incorporation. It was not possible to identify the best treatment for both years in terms of spore density, mycorrhizal colonization and glomalin content. However, there was a significant effect from the fertilization treatments when compared to the control in most treatments. In both years, M+GS favored glomalin and AMF sporulation in the cotton plots. In the second year, which had low rainfall, there was an increase in production of spores, glomalin, colonization and AMF species richness irrespective of soil incorporation and culture. Plots that were fertilized with manure presented greater AMF species richness regardless of the year and crop type.

Fungos micorrízicos arbusculares (FMA) produzem glomalina, uma glicoproteína que contribui na formação de agregados estáveis, no seqüestro de metais pesais e como um reservatório de C e N nos solos. Solo, clima, espécie fúngica, vegetação, sistema de uso do solo e práticas de manejo agrícola influenciam na quantidade de glomalina produzida pelos FMA. Foram avaliadas a eficiência de extratores e o efeito da temperatura de armazenamento das amostras sobre a quantidade de glomalina extraída de um Neossolo Flúvico e de um Luvissolo, localizado na região semiárida Paraibana, Nordeste do Brasil. Os teores de glomalina foram quantificados logo após a coleta das amostras em campo e 15 meses após partes delas serem mantidas em temperatura ambiente (± 25 ºC) ou em refrigerador (± 4 ºC). Na quantificação foram testadas duas soluções extratoras: citrato de sódio e pirofosfato de sódio, (ambas a 20 mM; pH 7,0). As amostras armazenadas em refrigerador apresentaram até 47,6% mais glomalina que as mantidas em temperatura ambiente. Não foram observadas diferenças significativas entre as quantidades extraídas com citrato de sódio e com pirofosfato de sódio. Para uma quantificação mais precisa da glomalina, recomenda-se a refrigeração das amostras de solo após a coleta em campo.

Arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) produce glomalin, a glycoprotein that contributes to the formation of stable aggregates, to the sequestration of heavy metals and as a pool of C and N in soils. Soil, climate, fungi specie, vegetation type, land use system, and crop management practices influence the amount of glomalin deposited by the AMF. The efficiency of two extraction solutions and the effect of two storage temperature on the amount of glomalin were determined in samples of a Fluvic Neosol and a Luvisol, located in the semi-arid area of Paraiba state, Northeast Brazil. Glomalin contents were quantified soon after sampling and 15 months after storing part of the samples at room temperature (± 25 ºC) or in a refrigerator (± 4 ºC). Quantification was tested with sodium citrate or with sodium pyrophosphate (both at 20 mM, pH 7.0). The samples stored in the refrigerator had up to 47.6% more glomalin that the ones maintained at room temperature. There were no significant differences between the amounts extracted with sodium citrate or with sodium pyrophosphate. It is recommended to refrigerate the soil samples after field collection, to obtain a better quantification of glomalin.

A fixação biológica de nitrogênio foi avaliada em jureminha (Desmanthus pernambucanus), orelha-de-onça (Macroptilium martii) e feijão-de-rolinha (Macroptilium lathyroides) cultivados em solos do semiárido da Paraíba, em vasos sem e com esterco bovino. Foram determinados o número e a biomassa de nódulos, os teores e as proporções de nitrogênio (N) fixado (percentual de nitrogênio da planta derivado do ar-%Ndda), pelo método da abundância natural, utilizando-se o capim-buffel como planta controle. As leguminosas tiveram nodulação abundante, nos três solos e na ausência ou presença de esterco, salvo quando cultivadas em Neossolo Flúvico sem adubação. A adubação com esterco aumentou o número e a biomassa de nódulos. A fixação biológica de nitrogênio foi alta nas três espécies, nos três solos: na maioria das plantas, os valores superaram 50%, chegando a 85%. Esses dados permitem estimar a capacidade de fixação das espécies no campo em 10 a 30 kg ha-1 de N, considerando as densidades de plantio e produtividade usuais. As menores %Ndda e quantidades fixadas foram encontradas nas plantas cultivadas em Neossolo Regolítico e aumentaram com a adição de esterco. Entre as espécies testadas, a fixação biológica de nitrogênio foi menos importante para D. pernambucanus. Nenhum dos parâmetros de nodulação avaliados (número, biomassa e biomassa/nódulo) explicou as proporções nem as quantidades de nitrogênio fixadas pelas plantas.

The biological nitrogen fixation (BNF) of Desmanthus pernambucanus (pigeon bundleflower), Macroptilium martii and M. lathyroides (wild bushbean), grown in soils from the semiarid region of Paraíba, manured or not, was evaluated in a pot experiment. Nodule number and biomass, N content and the proportions of fixed N (%Ndfa) were estimated, using the natural abundance methodology and buffel grass as a reference plant. The legume plants nodulated abundantly in all three soils, manured or not, except when grown in Fluvic Neosol without manure. The number and biomass of the nodules increased with manure. The BNF was high in all three species and soils: in most of the plants resulting in %Ndfa above 50% and reaching 85%. Using these data, a rough estimate of the fixation capacity of these species in the field indicates amounts of 10 to 30 kg ha-1 of N, taking planting and yielding usual densities. The lowest %Ndfa and fixed quantities were obtained in plants growing in the Regolithic Neosol and they increased with manure application. Among the species, BNF was least important to D. pernambucanus. Neither the proportion nor the fixed quantities were explained by any of the nodule variables measured (number, biomass or biomass/nodule).

A deposição de nutrientes contidos na água de chuva que passa pela copa das árvores e que escoa pelo tronco até o solo pode constituir uma via importante da ciclagem biogeoquímica em sistemas agroflorestais de baixo uso de insumos externos. Todavia, não há informação disponível sobre esses processos em agroecossistemas da região semi-árida do Nordeste brasileiro. O presente trabalho foi conduzido em um sistema agroflorestal de cultivo em aléias, com gliricídia e milho, em Esperança, PB, e teve como objetivo quantificar: a proporção da água de chuva que escoa através da copa das árvores, ou pelo tronco, ou que é interceptada pela copa; e as entradas de N, P e K contidos na água escoada através da copa ou pelo tronco, bem como na água de chuva em áreas sem árvores. Na área experimental, foram delimitadas quatro parcelas, onde foram instalados coletores a 0,50 m de distância do tronco das árvores de gliricídia e coletores tipo ´colarinho´ acoplados ao redor do tronco destas. Paralelamente, foram instalados coletores em áreas adjacentes, sem árvores, para quantificação da precipitação pluvial total. Da precipitação pluvial total, 67 % escoou através da copa , 0,74 % escoou pelo tronco e 32 % foi interceptada pela copa das árvores. As concentrações de N e P foram similares nas amostras da água escoada através da copa ou pelo tronco, porém estas foram cerca de 300 % maiores do que na água de chuva. A concentração de K na água escoada pelo tronco foi cerca de 100 e 600 % maior do que na água escoada através da copa e na água de chuva, respectivamente. Em média, os aportes de N, P e K ao solo foram de 5, 1 e 24 kg ha-1 na água de chuva; 9, 2 e 62 kg ha-1 na água escoada através da copa; e 0,12, 0,02 e 1 kg ha-1 na água escoada pelo tronco, respectivamente. Os resultados demonstram a importância da adoção de sistemas agroflorestais para a sustentabilidade de sistemas agrícolas de baixo uso de insumos externos, como os da região semi-árida do Nordeste.

The nutrients in rainwater that reach the soil by throughfall or stemflow may represent significant nutrient fluxes in agroforestry systems with low external input. However, there is no information about these processes in agroecosystems of semi-arid northeastern Brazil. This study was conducted in an alley cropping system with Gliricidia and maize in Esperança, PB, Brazil. The objectives of the study were to quantify: (a) the proportion of rainfall that reaches the soil as throughfall or stemflow and the amount intercepted by the tree canopy; and (b) the input of N, P and K to the soil as throughfall, stemflow and direct rainfall water. Four plots were established in the experimental area and throughfall water collectors were placed at a distance of 0.50 m from the tree trunks. Stemflow water was collected in each plot using collars around the tree trunks that conducted the water to collectors while four collectors were installed in adjacent areas without trees to collect rainfall water. Of the total rainfall in 2004, 67 % reached the soil as throughfall, 0.74 % as stemflow and 32 % was intercepted by tree canopies. N and P concentrations were similar in throughfall and stemflow water samples, but these were around 300 % greater than those in rainfall water. The K concentration in stemflow water was 100 and 600 % greater than in samples from throughfall and rainfall, respectively. On average, N, P, and K inputs to the soil were 5, 1 and 24 kg ha-1 in rainfall water; 9, 2 and 62 kg ha-1 in throughfall water; and 0.12, 0.02 and 1 kg ha-1 in stemflow water, respectively. The results demonstrate the importance of agroforestry for the sustainability of agricultural systems with low external input in semi-arid NE Brazil.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a produtividade de biomassa de milho, solteiro ou consorciado com gliricídia (Gliricidia sepium), e o efeito da adubação, com esterco e ramas de gliricídia, sobre a produtividade de milho e da vegetação espontânea. O trabalho foi conduzido de 2003 a 2005, em uma área com fileiras de gliricídia, espaçadas 6 m entre si e 1 m entre as árvores, em um Neossolo Regolítico, em Esperança, PB. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso e parcelas subdivididas, com dois tratamentos principais (presença e ausência de aléias de gliricídia), três tratamentos secundários (testemunha, adubação com esterco, adubação com ramas de gliricídia), e quatro repetições. Nos 1º, 2º e 3º anos do estudo, a produtividade de grãos de milho, no sistema sem gliricídia, foi 268, 129 e 116% maior que em presença de árvores, respectivamente. Entretanto, a produtividade total de biomassa (soma da biomassa produzida pelo milho, gliricídia e vegetação espontânea) foi 86, 120 e 37% maior no sistema com árvores nos 1º, 2º e 3º anos, respectivamente. A produtividade de milho e de vegetação espontânea não diferiu entre as parcelas adubadas com esterco ou gliricídia, mas essas duas fontes orgânicas aumentaram significativamente a produtividade, comparadas à testemunha.

The objective of this work was to evaluate biomass productivity of maize, intercropped or not with gliricidia (Gliricidia sepium), and to evaluate the effect of manure and gliricidia prunnings fertilization on maize and spontaneous vegetation biomass productivity. The work was conducted from 2003 to 2005 within an area with gliricidia rows, spaced 6 m between each other and 1 m between trees, in a Typic Usthorthent, in Esperança, PB, Brazil. The experimental design was a randomized split plot with two main treatments (with and without gliricidia), and three secondary treatments (control, fertilization with manure, fertilization with gliricidia prunnings), with four replications. During the 1st, 2nd and 3rd years of the study, maize grain productivity in the plots without gliricidia were 268, 129 and 116% greater than yield of plots with trees, respectively. However, total biomass productivity (sum of the biomass produced by maize, gliricidia and spontaneous vegetation) was 86, 120 and 37% greater in the plots with gliricidia in the 1st, 2nd and 3rd years of the study, respectively. Maize and spontaneous vegetation biomass productivity did not differ between plots fertilized with manure or gliricidia prunnings, but these two organic fertilizers led to significantly greater biomass productivity compared to the control plots.

No Agreste paraibano, a batata (Solanum tuberosum L.) é importante cultura comercial, embora seja limitada pela variabilidade e escassez de chuvas e pela baixa fertilidade do solo. O esterco é a principal fonte de nutrientes utilizada para fertilização do solo, porém geralmente não é disponível em quantidade suficiente nas propriedades rurais para suprir a demanda das culturas agrícolas. Como alternativa tem sido recomendada a adubação verde com Crotalaria juncea L. Realizou-se um experimento, de 1996 a 2002, em um Neossolo Regolítico, com o objetivo de quantificar a produtividade da batata e o estoque de nutrientes no solo, após incorporações anuais de esterco e, ou, crotalária. Os tratamentos consistiram de: incorporação da crotalária (C), adição de 15 t ha-1 de esterco caprino (E), incorporação de crotalária + 7,5 t ha-1 de esterco (CE) e testemunha (T). No final do experimento, o tratamento E promoveu aumentos de 73, 45, 221 e 43 % nos teores de N total, P total, P e K extraíveis (Mehlich-1) do solo, respectivamente, em relação à testemunha. Os tratamentos C e CE aumentaram o N total do solo em 76 e 63 %, mas não aumentaram o teor dos outros nutrientes. Os acúmulos médios de massa seca, N, P e K na parte aérea da crotalária nos tratamentos, ao longo dos cinco anos, foram de 3.550, 69, 6 e 55 kg ha-1, respectivamente. As produtividades médias de tubérculos, ao longo dos cinco anos de colheita, foram de 15.204, 12.053, 11.085 e 7.926 kg ha-1 nos tratamentos CE, C, E e T, respectivamente. Apesar de a adição de 15 t ha-1 de esterco ter proporcionado os maiores aumentos nos nutrientes do solo, as maiores produtividades de tubérculos ao longo do período do estudo foram obtidas quando se combinou o plantio e a incorporação de crotalária com a adição de 7,5 t ha-1 de esterco.

Potato (Solanum tuberosum L.) is an important cash crop in the semi-arid region of Paraíba, Brazil. However, potato productivity is limited by low soil fertility and the limited and highly variable precipitation pattern of this region. Animal manure is the main nutrient source for soil fertility amelioration, but farm manure available is usually not enough to fertilize crops. A cover crop could decrease the demand for animal manure. The characteristics of Crotalaria (Crotalaria juncea L.) recommend it as green manure. A field experiment was conducted from 1996 to 2002 to quantify the effects of annual organic fertilization with animal manure and/or crotalaria on potato productivity and soil nutrient stocks. Treatments consisted of: crotalaria incorporation (C), goat manure, 15 t ha-1 (E), crotalaria incorporation + goat manure, 7.5 t ha-1 (CE), and control plots (T). At the end of the study period, treatment E increased soil total N, total P and available P and K by 73, 45, 221 and 43 %, compared to the control plots. Treatments C and CE increased soil total N by 76 and 63%, but had no effect on other soil nutrients. Overall 5-year averages of crotalaria aboveground accumulation of dry matter, N, P and K were 3550, 69, 6 and 55 kg ha-1, respectively. Average potato productivities for the 5-year period were 15204, 12053, 11085, and 7926 kg ha-1, for treatments CE, C, E and T, respectively. Despite the significant increases in soil nutrient stocks as a result of the annual manure addition of 15 t ha-1, potato productivity was consistently higher in the combination of crotalaria plus 7.5 t ha-1 manure treatment.

Os solos do Agreste paraibano têm baixa fertilidade e a prática usual de adubação é a incorporação de esterco na época do plantio. Entretanto, dependendo da qualidade do esterco, essa prática pode causar a imobilização de nutrientes do solo durante os primeiros meses de cultivo. É possível que o cultivo e incorporação de Crotalaria juncea, combinado com o esterco, possa promover mineralização mais sincronizada com a demanda de nutrientes pelas plantas. No presente estudo, realizado em 2003, foram conduzidos experimentos de campo e em casa de vegetação para testar essa hipótese. As parcelas de campo foram previamente cultivadas com batata no período de 1996 a 2002 e submetidas anualmente aos seguintes tratamentos: plantio e incorporação da crotalária na época da floração (C); adição de 15 t ha-1 de esterco (E); plantio e incorporação de crotalária + 7,5 t ha-1 de esterco (CE); e testemunha, sem esterco ou crotalária (T). Em 2003, foram aplicados os mesmos tratamentos de adubação orgânica e foi avaliada a dinâmica da decomposição e liberação de nutrientes pelo material vegetal e esterco contidos em sacolas de náilon incorporadas ao solo das parcelas de campo. Também se avaliou a dinâmica da disponibilidade de N, P e K no solo das parcelas de campo, por meio de coletas periódicas de solo. No ensaio em casa de vegetação, foram realizados cultivos sucessivos de capim-buffel (Cenchrus ciliaris L.) por um período de 300 dias, utilizando-se amostras do solo das parcelas de campo. As perdas de massa e nutrientes do material incorporado ao solo foram maiores nos primeiros 30 dias da incubação, em todos os tratamentos. No final do ensaio, as proporções de matéria seca e nutrientes remanescentes foram maiores nos tratamentos E e CE que nos tratamentos C e T. No solo das parcelas de campo, o tratamento E aumentou os teores de P e K extraíveis (Mehlich-1) do solo ao longo do período do estudo, porém provocou a imobilização de N do solo nas primeiras semanas. O tratamento C aumentou o teor de N mineral do solo no período imediatamente após a incorporação, mas não aumentou o teor de P e K extraíveis. No ensaio em casa de vegetação, o capim-buffel acumulou mais biomassa aérea e nutrientes no primeiro corte, 35 dias após o transplantio do capim, no solo do tratamento CE. Nos cortes subseqüentes, o tratamento E levou à maior produção de biomassa e acumulação de nutrientes, indicando que a limitação de N no período inicial após a incorporação de esterco ao solo prejudicou o crescimento do buffel. Os resultados corroboram a hipótese de que o plantio e incorporação da crotalária, combinado com a aplicação de apenas a metade da dose usual de esterco caprino, promoveu mineralização de nutrientes mais sincronizada com as necessidades das culturas agrícolas, pois foi capaz de evitar a imobilização de N do solo no período inicial de cultivo e elevou os teores de P e K disponíveis ao longo de todo o período.

Soil fertility levels in the Agreste region, state of Paraíba, Brazil are generally low. Usually, animal manure is applied to soils to supply agricultural crops with nutrients. However, depending on the quality of the manure applied, incorporation can lead to soil nitrogen immobilization in the beginning of the growing season. It was hypothesized that planting and incorporating crotalaria (Crotalaria juncea) together with animal manure could synchronize the nutrient mineralization pattern more specifically with crop demand. In 2003, field and green-house experiments were carried out to test this hypothesis. Prior to the current study, the field plots were cultivated with potato from 1996 to 2002 and subjected annually to the following organic fertilization treatments: planting and incorporation of crotalaria during flowering (C); manure incorporation, 15 t ha-1 (E); planting and incorporation of crotalaria + 7.5 t ha-1 manure (CE); and control plots (T). During 2003, these treatments were repeated and the decomposition dynamics evaluated in samples contained in 0.5 mm-mesh nylon decomposition bags with organic materials buried at 20 cm soil depth. Soil nutrient availability was also evaluated in soil samples (0-20 cm) during the growing season. In the green-house, buffel grass (Cenchrus ciliaris L.) was grown for 300 days in pots containing soil from the field plots and submitted to successive cuts of the shoots. Dry matter and nutrient losses from the incorporated material in the decomposition bags peaked in the first 30 days in all treatments. At the end of the growing season, dry matter and nutrient losses were lower for the treatments with manure, compared to treatments C and T. Manure incorporation increased soil P and K levels throughout the study period, but led to net N immobilization during the first few weeks after incorporation. Treatment C increased soil mineral N concentration shortly after incorporation, but decreased later in the growing season. Soil P and K levels remained unchanged. In the green-house study, 35 days after planting the biomass accumulation and nutrient uptake by buffel grass was the highest in treatment CE. In the following harvests, treatment E led to a greater biomass and nutrient uptake by buffel grass, indicating that N immobilization after manure incorporation limited plant growth in the first weeks. These results show that planting and incorporation of crotalaria coupled with the application of only half the usual manure rate was enough to avoid soil net N immobilization and increased soil P and K levels. The combined application of animal and green manure leads to availability of soil nutrients more synchronized with the plant demand.