ABSTRACT Soil macrofauna is an important indicator of soil quality, as it is sensitive to changes in the environment as a result of soil management, which includes soil chemical and physical properties and the diversity of cultivated species. This study aimed to evaluate the composition and structure of soil macrofauna under a no-tillage system in different crop sequences, with and without crop rotation, over two growing seasons: a rainy summer and a dry winter. The crop sequences were soybean/corn rotation in the summer and corn in the winter; soybean/corn rotation in the summer and sunn hemp in the winter; soybean monoculture in the summer and sunn hemp in the winter; and corn monoculture in the summer and corn monoculture in the winter growing season. The nutrient content of the crop residues left on the soil surface, soil chemical and physical properties, and soil macrofauna were determined. Functional plant groups (grasses or legumes) individually influenced the composition of soil macrofauna more significantly than the effect of crop sequence, with or without rotation, and growing season. Grasses favored an increased density of groups such as Oligochaeta, Isoptera, and Formicidae. In contrast, legumes contributed to the variation in the total density of individuals and Diplura and Coleoptera groups. Furthermore, the influence of functional plant groups (grasses or legumes) on the composition and density of soil macrofauna were related to soil chemical (P and N content) and physical properties (particulate organic carbon and soil moisture), which determined the composition of soil macrofauna groups.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o conteúdo total de carbono e de nitrogênio no solo, bem como seu conteúdo nas frações carbono particulado e associado a minerais; determinar o estoque de C e suas taxas de sequestro no solo; e verificar o efeito dos conteúdos de C e N sobre a agregação do solo, com diferentes rotações e sequências de culturas, sob plantio direto. O estudo foi realizado por nove anos, em Latossolo Vermelho argiloso. Os tratamentos consistiram de diferentes sistemas de cultivo formados pela combinação de três cultivos de verão (cultivados até março) - monocultura de milho (Zea mays), monocultura de soja (Glycine max) e rotação soja/milho - e sete cultivos de sucessão. Amostras de solo foram retiradas da camada de 0,00-0,10 m para fracionamento físico de C e N, e para determinar a agregação do solo via úmida. A monocultura de soja promoveu aumento de C e N na fração C particulado, enquanto os sistemas com monocultivo de milho x feijão-guandu (Cajanus cajan), monocultivo de milho x crotalária (Crotalaria juncea) e monocultivo de soja x milho em sucessão incrementaram C total no solo. Os maiores sequestros de C no solo foram verificados com a rotação soja/milho e soja em monocultivo, bem como com a crotalária em sucessão no inverno. O aumento do conteúdo total de N aumenta o estoque de C no solo. A agregação do solo foi mais influenciada pela fração C particulado. Aumentos no conteúdo de N no solo promovem a adição de C na fração particulada e aumentam a agregação do solo.

Abstract The objective of this work was to evaluate total soil carbon and nitrogen, as well as their contents in particulate and mineral-associated C fractions; to determine C stock and sequestration rates in the soil; and to verify the effect of C and N contents on soil aggregation, using different crop rotations and crop sequences under no-tillage. The study was carried out for nine years in a clayey Oxisol. The treatments consisted of different cropping systems formed by the combination of three summer crops (cropped until March) - corn (Zea mays) monocropping, soybean (Glycine max) monocropping, and soybean/corn rotation - and seven second crops (crop successions). Soil samples were taken at the 0.00-0.10-m layer for physical fractionation of C and N, and to determine soil aggregation by the wet method. Soybean monocropping increased C and N in particulate C fraction, while the crop systems with corn monocropping x pigeon pea (Cajanus cajan), corn monocropping x sun hemp (Crotalaria juncea), and soybean monocropping x corn as a crop succession increased total C in the soil. Greater rates of soil C sequestration were observed with soybean/corn rotation and with soybean monocropping, as well as with sun hemp as a second crop. The increase in total N increases soil C stock. Soil aggregation was most affected at particulate C fraction. Increases in soil N promote C addition to particulate fraction and enhance soil aggregation.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade física de Latossolo sob plantio direto submetido a diferentes rotações de cultura e cultivos de sucessão. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho eutrófico argiloso, durante seis anos, em delineamento de blocos ao acaso, em faixa, com três repetições. Foram avaliados os seguintes atributos físicos, indicadores da qualidade do solo: densidade do solo e conteúdo de carbono, bem como diâmetro médio ponderado e resistência tênsil dos agregados. Os tratamentos consistiram de três rotações com culturas de verão - milho/milho (Zea mays), soja/soja (Glycine max) e soja/milho - e de sete segundos cultivos (sucessão) - milho, girassol (Helianthus annuus), nabo forrageiro (Raphanus sativus), milheto (Pennisetum americanum), feijão-guandu (Cajanus cajan), sorgo (Sorghum bicolor) e crotalária (Crotalaria juncea). As rotações e os cultivos de sucessão não influenciaram o conteúdo de carbono no solo. O milho, como cultivo de verão, incrementou a resistência tênsil e o diâmetro médio ponderado dos agregados, do mesmo modo que o milheto e o sorgo como segundos cultivos. A rotação soja/milho, com crotalária como segundo cultivo, aumenta a qualidade física do solo e promove maior resistência tênsil e menor densidade do solo.

Abstract The objective of this work was to evaluate the physical quality of an Oxisol under no-tillage subjected to different crop rotations and crop sequences. The experiment was carried out in a clayey Oxisol, during six years, in a randomized complete block design, with strip plots and three replicates. The following physical indicators of soil quality were evaluated: soil density and carbon content, as well as mean weight diameter and tensile strength of aggregates. Treatments consisted of three summer crop rotations - corn/corn (Zea mays), soybean/soybean (Glycine max), and soybean/corn - and of seven second crops (crop sequences) - corn, sunflower (Helianthus annuus), oilseed radish (Raphanus sativus), pearl millet (Pennisetum americanum), pigeon pea (Cajanus cajan), grain sorghum (Sorghum bicolor), and sun hemp (Crotalaria juncea). Crop rotations and sequences did not affect soil carbon contents. Corn, as a summer crop, increased the tensile strength and mean weight diameter of aggregates, similarly to pearl millet and sorghum as second crops. Soybean/corn rotation with sun hemp as a second crop increases soil physical quality, promoting higher tensile strengths and lower soil densities.

O cultivo intensivo de sequências de culturas em sistema de semeadura direta proporciona o incremento de carbono (C) e a melhoria da qualidade estrutural do solo. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos de sequências de culturas em sistema de semeadura direta sobre o acúmulo de C e as propriedades físicas do solo em um Latossolo em Jaboticabal, SP, Brasil. O delineamento utilizado foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos da combinação de três culturas de verão: milho/milho (Zea mays L.) (MM), soja/soja (Glycine max L. Merryll) (SS) e soja/milho (SM); e sete culturas de inverno: milho, girassol (Helianthus annuus L.), nabo-forrageiro (Raphanus sativus L.), milheto (Pennisetum americanum (L.) Leeke), feijão-guandu (Cajanus cajan (L.) Mill sp.), sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench), e crotalária (Crotalaria juncea L.). O solo foi amostrado na profundidade de 0-0.10 m, após oito anos de experimentação. O solo sob SM e MM apresentou o maior diâmetro médio ponderado (3,63 e 3,55 mm) e diâmetro médio geométrico (3.55 e 2.92 mm) dos agregados, em comparação ao solo sob SS (3,18 e 2,46 mm). O MM proporcionou o maior teor de C (17,07 g kg-1), o maior estoque de C (15,70 Mg ha-1) e a maior taxa de sequestro de C (0.70 Mg ha-1 ano-1), entre as culturas de verão. Entre as culturas de inverno, o feijão-guandu proporcionou a maior porosidade total (0,50 m³ m-3), enquanto a crotalária propiciou o maior índice de estabilidade de agregados (93,74 %), o maior teor de C (16.82 g kg-1) e a maior taxa de sequestro de C (0,67 Mg ha-1 ano-1). A resistência do solo à penetração representou o limite inferior do intervalo hídrico ótimo, enquanto o limite superior foi representado pela porosidade de aeração para valores de densidade do solo maiores que 1,39 kg dm-3, determinados em todas as sequências de culturas. O milho e o feijão-guandu cultivados no SM proporcionaram o aumento do intervalo hídrico ótimo pela formação de bioporos, pois a resistência do solo à penetração diminuiu com o incremento da densidade do solo.

The no-till system with complex cropping sequences may improve the structural quality and carbon (C) sequestration in soils of the tropics. Thus, the objective of this study was to evaluate the effects of cropping sequences after eight years under the no-till system on the physical properties and C sequestration in an Oxisol in the municipality of Jaboticabal, Sao Paulo, Brazil. A randomized split-block design with three replications was used. The treatments were combinations of three summer cropping sequences - corn/corn (Zea mays L.) (CC), soybean/soybean (Glycine max L. Merryll) (SS), and soybean-corn (SC); and seven winter crops - corn, sunflower (Helianthus annuus L.), oilseed radish (Raphanus sativus L.), pearl millet (Pennisetum americanum (L.) Leeke), pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), grain sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench), and sunn hemp (Crotalaria juncea L.). Soil samples were taken at the 0-10 cm depth after eight years of experimentation. Soil under SC and CC had higher mean weight diameter (3.63 and 3.55 mm, respectively) and geometric mean diameter (3.55 and 2.92 mm) of the aggregates compared to soil under SS (3.18 and 2.46 mm). The CC resulted in the highest soil organic C content (17.07 g kg-1), soil C stock (15.70 Mg ha-1), and rate of C sequestration (0.70 Mg ha-1 yr-1) among the summer crops. Among the winter crops, soil under pigeon pea had the highest total porosity (0.50 m³ m-3), and that under sunn hemp had the highest water stable aggregates (93.74 %). In addition, sunn hemp did not differ from grain sorghum and contained the highest soil organic C content (16.82 g kg-1) and also had the highest rate of C sequestration (0.67 Mg ha-1 yr-1). The soil resistance to penetration was the lower limit of the least limiting water range, while the upper limit was air-filled porosity for soil bulk densities higher than 1.39 kg dm-3 for all cropping sequences. Within the SC sequence, soil under corn and pigeon pea increased least limiting water range by formation of biopores because soil resistance to penetration decreased with the increase in soil bulk density.

A qualidade física dos solos sob clima tropical está sujeita à degradação, após a conversão de mata nativa em sistema de cultivo convencional (SCC). Entretanto, a adoção do sistema de semeadura direta (SSD) com a rotação de culturas proporciona melhorias à qualidade do solo. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os atributos físicos de um Latossolo Vermelho sob mata nativa, SCC e SSD, envolvendo sequências de culturas de verão: Milho em Monocultura (SSD-MM), Soja em Monocultura (SSD-SM) e rotação soja/milho (SSD-RSM). As sequências de culturas sob SSD e SCC proporcionaram reduções no teor de carbono orgânico, no estoque de carbono, no índice de estabilidade de agregados (IEA), no diâmetro médio ponderado (DMP), na porosidade total (PT), na macroporosidade (MP) e no intervalo hídrico ótimo (IHO); no entanto, aumentaram a densidade do solo (DS) e a resistência tênsil dos agregados (RT), em comparação à mata nativa. O SSD proporcionou ao solo maiores valores de IEA, DMP, DS, RT e microporosidade e menores valores de PT e MP, em comparação ao SCC. O limite inferior do IHO no solo sob SSD e SCC foi a resistência à penetração para todos os valores de DS, enquanto o limite superior foi a porosidade de aeração para valores de DS acima de 1,46; 1,40; 1,42; e 1,41 kg dm-3 no solo sob SCC, SSD-RSM, SSD-MM e SSD-SM, respectivamente. No solo sob SSD-MM e SSD-SM, a redução da resistência à penetração com o aumento da DS pode ser atribuída à formação de bioporos. Além disso, a maior densidade crítica foi verificada sob SSD-MM (1,62 kg dm-3) e SSD-SM (1.57 kg dm-3) quando comparada ao SSD-RSM e SCC (1.53 kg dm-3).

Soils of the tropics are prone to a decrease in quality after conversion from native forest (FO) to a conventional tillage system (CT). However, the adoption of no-tillage (NT) and complex crop rotations may improve soil structural quality. Thus, the aim of this study was to evaluate the physical properties of an Oxisol under FO, CT, and three summer crop sequences in NT: continuous corn (NTcc), continuous soybean (NTcs), and a soybean/corn rotation (NTscr). Both NT and CT decreased soil organic carbon (SOC) content, SOC stock, water stable aggregates (WSA), geometric mean diameter (GMD), soil total porosity (TP), macroporosity (MA), and the least limiting water range (LLWR). However they increased soil bulk density (BD) and tensile strength (TS) of the aggregates when compared to soil under FO. Soil under NT had higher WSA, GMD, BD, TS and microporosty, but lower TP and MA than soil under CT. Soil under FO did not attain critical values for the LLWR, but the lower limit of the LLWR in soils under CT and NT was resistance to penetration (RP) for all values of BD, while the upper limit of field capacity was air-filled porosity for BD values greater than 1.46 (CT), 1.40 (NTscr), 1.42 (NTcc), and 1.41 (NTcs) kg dm-3. Soil under NTcc and NTcs decreased RP even with the increase in BD because of the formation of biopores. Furthermore, higher critical BD was verified under NTcc (1.62 kg dm-3) and NTcs (1.57 kg dm-3) compared to NTscr and CT (1.53 kg dm-3).

A caracterização do potencial fisiológico de lotes de sementes geralmente é feita por meio dos testes de germinação e vigor; entretanto, a escolha de um único teste não reflete este potencial, pois cada teste avalia as sementes de um modo diferenciado. Técnicas multivariadas permitem compreender a dependência estrutural, contida nas variáveis, bem como caracterizar grupos de lotes de sementes segundo padrões específicos. O objetivo deste trabalho foi explorar a variabilidade entre lotes de sementes de soja e discriminar estes lotes, em função do potencial fisiológico das sementes, por meio de técnicas exploratórias multivariadas. O experimento foi realizado com 20 lotes de sementes de soja (10 lotes cv. BRS Valiosa RR e 10 lotes cv. M-SOY 7908 RR). O potencial fisiológico das sementes foi avaliado pelos testes de: germinação (padrão, e sob diferentes níveis de disponibilidade hídrica); vigor (envelhecimento acelerado, condutividade elétrica) e emergência de plântulas no campo. Utilizando os dados obtidos nesses testes foi feita a análise de agrupamento dos lotes de sementes, bem como de seus principais componentes. As técnicas multivariadas permitiram a estratificação dos lotes de sementes em dois grupos distintos. A Análise de Componentes Principais mostrou que as variáveis: emergência das plântulas no campo; envelhecimento acelerado; e germinação sob diferentes níveis de disponibilidade hídrica estão mais associadas ao cv. BRS Valiosa RR, enquanto que para as variáveis germinação e condutividade elétrica, associaram-se ao cv. M-SOY 7908 RR.

Physiological potential characterization of seed lots is usually performed by germination and vigor tests; however, the choice of a single test does not reflect such potential, once each test assesses seeds of differentiated mode. Multivariate techniques allow understanding structural dependence contained in each variable, as well as characterize groups of seed lots according to specific standards. The study aimed at evaluating variability among soybean seed lots and discriminate these lots by multivariate exploratory techniques as function of seed vigor. Experiment was performed with 20 soybean seed lots (10 lots cv. BRS Valiosa RR and 10 lots cv. M-SOY 7908 RR). Seed physiological potential was assessed by testing for: germination (standard, and under different water availability); vigor (accelerated aging and electrical conductivity); and field seedling emergence. Cluster analysis of seed lots, as well as Principal Component Analysis was performed using data obtained on all tests. Multivariate techniques allowed stratifying seed lots into two distinct groups. Principal Component Analysis showed that values obtained for variables: field seedling emergence, accelerated aging, and germination under different water availability were linked to BRS Valiosa RR; while to variables germination and electrical conductivity, were linked to M-SOY 7908 RR.

Sistemas autossustentáveis favorecem as populações microbianas devido à conservação e ao aumento da matéria orgânica no solo. Além disso, as plantas que fazem parte desses sistemas promovem o efeito rizosférico, por meio da zona de influência das raízes, que resulta no aumento da atividade e na modificação da população microbiana. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da rotação de culturas de inverno sobre sequências de verão, em sistema de semeadura direta, nos atributos bioquímicos (amilase, urease, celulase e protease) e químicos (carbono orgânico total - COT, carboidratos totais e proteínas totais) em solo rizosférico (SR) e não rizosférico (SNR). Este estudo foi constituído de três culturas de inverno: milho (Zea mays L.), girassol (Helianthus anuus L.) e guandu (Cajanus cajan (L.) Millsp), que estavam em rotação sobre três sequências de verão: soja/soja (Glycine max L.), milho/milho e soja/milho, e duas posições no solo: solo aderido às raízes das plantas (SR) e solo da entrelinha de plantio (SNR). As atividades da amilase, celulase, protease e urease no SR foram 16, 85, 62 e 100 % maiores do que no SNR; para COT e proteínas totais a diferença foi de 21 %. Das culturas de inverno, o milho foi a que mais estimulou as atividades das enzimas amilase, celulase, urease e protease no SR, bem como a atividade das enzimas amilase, urease e protease no SNR. De modo geral, os teores de proteínas totais não foram influenciados pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão; os carboidratos totais foram influenciados pelas culturas de inverno milho e girassol. Para o COT houve influência apenas da sequência de verão milho/milho. Os atributos bioquímicos e químicos avaliados neste estudo podem ser utilizados como indicadores das alterações no solo promovidas pelas culturas de inverno e pelas sequências de verão.

Self-sustaining systems encourage microbial populations due to the conservation and improvement of organic matter in the soil. In addition, the plants constituents of these systems produce the rhizospheric effect through the influence zone of the roots, increasing activity and modifying the microbial population. The objective of this study was to evaluate the effect of winter crop rotation and summer crop sequences in a no tillage system, based on biochemical (amylase, urease, cellulase, and protease) and chemical (organic carbon, total carbohydrates, and total protein) characteristics in rhizospheric (SR) and non-rhizospheric soil (SNR). Three winter crops were studied: corn (Zea mays L.), sunflower (Helianthus anuus L.), and pigeon pea (Cajanus cajan (L.) Millsp), in rotation with three summer sequences: soybean/soybean (Glycine max L.), corn/corn, and soybean/corn. Samples were taken from soil adhering to the plant roots (SR) and from in-between the rows (SNR). The activities of amylase, cellulase, protease, and urease in SR were 16, 85, 62, and 100 % higher, respectively, than in SNR. For total organic carbon and total protein, the difference was 21 %. Of the winter crops, corn stimulated higher amylase, cellulase, protease, and urease activity in SR, as well as amylase, protease, and urease activity in SNR. The winter crops and the summer sequences did not affect total protein levels. The total carbohydrates were influenced by winter corn and sunflower crops. Only the summer corn/corn sequence influenced total organic carbon. The biochemical and chemical properties analyzed in this study can be used as indicators of changes in soil caused by winter crops and summer sequences.

Em sistema de semeadura direta, os resíduos das culturas de entressafra são utilizados com as finalidades de proteger a superfície do solo dos agentes erosivos e de promover a ciclagem de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca e o acúmulo de nutrientes nos resíduos vegetais provenientes de diferentes sequências de culturas em semeadura direta. O experimento foi conduzido em Jaboticabal-SP (48° 18' W e 21° 15' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho e monoculturas de milho e de soja) com sete culturas de entressafra (milho, sorgo, girassol, crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). O experimento iniciou-se em 2002, e o presente estudo refere-se aos anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009. Avaliaram-se as quantidades de matéria seca e o acúmulo de nutrientes pelas culturas. As culturas com colheita de grãos na entressafra (milho, sorgo e girassol) produziram resíduos com menor quantidade de nutrientes acumulados e em menor quantidade de matéria seca, quando comparadas às culturas com trituração no florescimento (crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). Milheto e crotalária apresentaram as maiores produções de matéria seca e os maiores acúmulos de nutrientes. O milheto mostrou os maiores acúmulos de K e Mg, e a crotalária, maiores acúmulos de N e P. As gramíneas cultivadas na entressafra apresentaram maior desenvolvimento quando em sucessão ao cultivo de soja no verão anterior, com maior produção de matéria seca de milheto e, também, maior produtividade de grãos de milho e sorgo.

In no-tillage systems, plant residues are used as soil cover to control soil erosion and promote nutrient cycling. The objective of this study was to evaluate the dry matter production and nutrient accumulation after different crop sequences in no-tillage. A field experiment was carried out on a Rhodic Eutrudox in Jaboticabal, SP, Brazil (48°18'W and 21°15'S). A randomized split-block design with three replications was used. The treatments were combinations of three summer crop sequences (soybean-corn rotation, corn monoculture and soybean monoculture ) with seven crops in the second growing season (maize, grain sorghum, sunflower, sunn hemp, pigeon pea, oilseed radish, and pearl millet). The experiment started in 2002 and in this study, the dry matter production and nutrient accumulation by crops were evaluated in the growing seasons 2007/2008 and 2008/2009. The grain crops in the second growing season (maize, sorghum and sunflower) produced residues with lower nutrient amounts and less dry matter than the off- season crops that were cut at full flowering (sunn hemp, pigeon pea, oilseed radish, and pearl millet). Pearl millet and sunn hemp produced most dry matter and highest nutrient accumulation. Pearl millet showed highest K and Mg accumulation and sunn hemp highest N and P accumulation. A better development of the grasses was observed in the second growing season when planted after summer soybean, resulting in higher dry matter production of pearl millet and higher grain yield of maize and grain sorghum.

Os nutrientes acumulados nos resíduos das culturas, ao serem liberados no processo de decomposição, retornam ao solo e podem ficar disponíveis às culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a decomposição e liberação de nutrientes de resíduos vegetais de espécies utilizadas na entressafra em diferentes sequências de culturas em sistema de semeadura direta. O experimento foi conduzido em Jaboticabal-SP (48° 18' W e 21° 15' S), em um Latossolo Vermelho eutrófico. O delineamento experimental foi em faixas, com três repetições. Os tratamentos constituíram da combinação de três sequências de culturas de verão (rotação soja-milho e monoculturas de milho e de soja) com sete culturas de entressafra (milho, sorgo, girassol, crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto). O experimento foi iniciado em 2002, e o presente estudo refere-se aos anos agrícolas 2007/2008 e 2008/2009. Avaliaram-se a decomposição e a liberação de nutrientes utilizando sacolas de decomposição, com coletas aos 15, 30, 60, 120 e 180 dias após a trituração das culturas. A cobertura do solo foi avaliada após a trituração das culturas e ao final do ano agrícola. Os resíduos de crotalária, milho, sorgo, girassol apresentaram menores taxas de decomposição. Crotalária, guandu, nabo forrageiro e milheto proporcionaram resíduos que liberaram maior quantidade de nutrientes quando comparados ao milho, sorgo e girassol. Crotalária e milheto destacaram-se como as culturas mais adequadas para cultivo na entressafra, em especial a crotalária, devido à baixa taxa de decomposição e à elevada quantidade de nutrientes liberados na decomposição, e o milheto, em razão da elevada quantidade de nutrientes remanescentes nos resíduos no final do ano agrícola. Sequências de culturas que envolveram cultivo de girassol na entressafra proporcionaram menor cobertura do solo pelos resíduos vegetais.

Nutrients accumulated in dry crop residues and released in the decomposition process return to the soil and may become available to subsequent crops. The objective of this study was to evaluate the decomposition and nutrient release of plant residues of different no-tillage crop sequences in the second growing season. A field experiment was carried out on a Rhodic Eutrudox in Jaboticabal, SP, Brazil (48°18'W and 21°15'S), arranged in a randomized split-block design with three replications. The treatments consisted of combinations of three summer crops sequences (soybean-corn rotation, corn monoculture and soybean monoculture) with seven crops in the second growing season (maize, grain sorghum, sunflower, sunn hemp, pigeon pea, oilseed radish, and pearl millet). The experiment was initiated in 2002 and this study assessed the 2007/2008 and 2008/2009 growing seasons. The decomposition of plant residues was evaluated 15, 30, 60, 120, and 180 days after management, using litter bags. The soil cover was evaluated immediately after chopping the residues and at the end of the growing season. The release rates from sunn hemp, maize, grain sorghum, and sunflower residues were lowest. Sunn hemp, pigeon pea, oilseed radish, and pearl millet released the highest amounts of nutrients during the decomposition period. Sunn hemp and pearl millet were most suitable as second season crops. The soil cover was poorest in the crop sequences with sunflower in the second growing season.

Atributos do solo desempenham papel importante na variabilidade espacial da produtividade da cultura. Entretanto, o que se observa, geralmente, é uma baixa correlação espacial entre mapas de produtividade e mapas de atributos do solo. O objetivo deste trabalho foi estudar o padrão de distribuição espacial dos atributos do solo e da produtividade de milho e sua relação de causa e efeito, quando avaliados em semelhante intensidade amostral. Foi utilizada uma malha amostral de 100 pontos referenciados na área experimental. Os pontos foram espaçados em intervalos regulares de 10 m ao longo de quatro transeções de 250 m, espaçadas em 4,5 m. Os pontos formaram um retângulo com quatro colunas e 25 linhas. Portanto, cada célula amostral foi composta de cinco linhas da cultura com 10 m, totalizando uma área de 45 m² cada, onde o ponto referenciado foi considerado o centro da célula. As amostras foram coletadas nas profundidades de 0-0,1 e 0,1-0,2 m. Foram avaliados atributos físicos e químicos do solo. Realizou-se a análise estatística descritiva dos dados e geoestatística. A produtividade de milho e os atributos do solo apresentaram dependência espacial. A hipótese deste estudo foi confirmada: quando a intensidade amostral dos atributos do solo é semelhante àquela da produtividade da cultura, é observada correlação entre os padrões de distribuição espacial de atributos do solo e produtividade da cultura. Os padrões de distribuição espacial dos atributos do solo explicaram 65 % do padrão de distribuição espacial da produtividade do milho. Os padrões de distribuição espacial dos teores de argila e da porcentagem de saturação por bases foram os que melhor explicaram o padrão de distribuição espacial da produtividade do milho.

Soil properties play an important role in spatial variability of crop yield. However, a low spatial correlation has generally been observed between maps of crop yield and of soil properties. The objectives of the present investigation were to assess the spatial pattern variability of soil properties and of corn yield at the same sampling intensity, and evaluate its cause-and-effect relationships. The experimental site was structured in a grid of 100 referenced points, spaced at 10 m intervals along four parallel 250 m long rows spaced 4.5 m apart. Thus, points formed a rectangle containing four columns and 25 rows. Therefore, each sampling cell encompassed an area of 45 m² and consisted of five 10 m long crop rows, in which the referenced points represented the center. Samples were taken from the layers 0-0.1 m and 0.1-0.2 m. Soil physical and chemical properties were evaluated. Statistical analyses consisted of data description and geostatistics. The spatial dependence of corn yield and soil properties was confirmed. The hypothesis of this study was confirmed, i.e., when sampling the soil to determine the values of soil characteristics at similar to sampling intensity as for crop yield assessments, correlations between the spatial distribution of soil characteristics and crop yield were observed. The spatial distribution pattern of soil properties explained 65 % of the spatial distribution pattern of corn yield. The spatial distribution pattern of clay content and percentage of soil base saturation explained most of the spatial distribution pattern of corn yield.

Devido às mudanças climáticas do planeta, principalmente ao aquecimento global, as formas de utilização dos solos na agricultura têm atraído grande atenção de pesquisadores. Mudanças de manejo podem influenciar a respiração do solo e, por conseguinte, alterar drasticamente o sequestro de C. Os objetivos deste trabalho foram avaliar, em semeadura direta, a influência da calagem nas emissões de CO2 do solo e correlacioná-las aos atributos químicos deste após dois anos da calagem. Utilizou-se o delineamento em blocos casualizados, com seis repetições. Os tratamentos constituíram de quatro doses de calcário e uma testemunha. Decorridos dois anos da calagem, avaliou-se a emissão residual de CO2 do solo, coletaram-se amostras nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm de profundidade e determinaram-se os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e valores de pH e de saturação por bases. A emissão residual de CO2 do solo, quando a dose recomendada foi aplicada, foi 24,1 % superior, quando comparada à do solo sem aplicação de calcário, e 47,4 % maior, quando se aplicou o dobro da dose recomendada. A calagem melhorou as condições químicas do solo, e a emissão de CO2 aumentou linearmente com o aumento das doses. A emissão de CO2 do solo apresentou correlações positivas com os teores de P, Ca2+ e Mg2+ e com os valores de pH e de saturação por bases e negativas com os teores de H + Al e Al3+. Maiores coeficientes de correlação entre as taxas de emissão de CO2 do solo e os atributos químicos deste ocorreram na camada de 10-20 cm.

Because of the climate changes occurring across the planet, especially global warming, the different forms of agricultural soil use have attracted researchers´ attention. Changes in soil management may influence soil respiration and, consequently, C sequestration. The objectives of this study were to evaluate the long-term influence of liming on soil respiration and correlate it with soil chemical properties after two years of liming in a no-tillage system. A randomized complete block design was used with six replications. The experimental treatments consisted of four lime rates and a control treatment without lime. Two years after liming, soil CO2 emission was measured and the soil sampled (layers 0-5, 5-10, 10-20, and 20-30 cm). The P, Ca2+ e Mg2+ soil contents and pH and base saturation were determined. CO2 emission from soil limed at the recommended rate was 24.1 % higher, and at twice the recommended rate, 47.4 % higher than from unlimed soil. Liming improved the chemical properties, and the linear increase in soil respiration rate correlated positively with the P, Ca2+ and Mg2+ soil contents, pH and base saturation, and negatively with H + Al and Al3+ contents. The correlation coefficient between soil respiration rate and chemical properties was highest in the 10-20 cm layer.

A produção de cana-de-açúcar deve ser fundamentada na diversificação de culturas, contemplando aspectos econômicos, sociais e ambientais. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de diferentes usos do solo, no período de reforma do canavial, nos atributos químicos e físicos de um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) textura muito argilosa e um Latossolo Vermelho ácrico (LVw) textura argilosa. O experimento foi conduzido no município de Jaboticabal (21º14'05'' S e 48º17'09'' W). O delineamento experimental foi em blocos casualizados com cinco repetições e quatro tratamentos, caracterizados por diferentes usos do solo (cultivos) no período de reforma do canavial: soja, soja/pousio/soja, soja/milheto/soja e soja/crotalária/soja. Após os dois cultivos de soja, os atributos químicos do LVef permaneceram dentro dos limites considerados como médios e altos; e aqueles do LVw, antes classificados como teores médios a altos, passaram a altos. Portanto, os diferentes usos do solo, no período de reforma do canavial, promoveram a manutenção dos níveis de fertilidade do LVef e a melhoria dos níveis de fertilidade do LVw. O uso de dois cultivos de soja no período de reforma do canavial, em comparação a um cultivo de soja, proporcionou maior macroporosidade na camada de 0,0-0,1 m de profundidade do LVef; menor diâmetro médio ponderado dos agregados nas camadas de 0,0-0,1 e 0,1-0,2 m de profundidade dos dois solos; e menor índice de estabilidade de agregados nessas duas camadas do LVw. A utilização do milheto ou da crotalária entre os dois anos agrícolas de soja, em comparação ao pousio, favoreceu a formação de agregados maiores na camada de 0,0-0,1 m de profundidade do LVw.

Sugarcane production should be integrated with crop diversification with a view to competitive and sustainable results in economic, social and environmental aspects. The purpose of this study was to assess the influence of different soil uses during the sugarcane fallow period on the chemical and physical properties of eutroferric Red Latosol - LVef (Oxisol) and Acric Latosol - LVw (Acric Oxisol), in Jaboticabal, São Paulo State, Brazil (21º14'05'' S, 48º17'09'' W, 600 m asl). A randomized block design was used with five replications and four treatments, consisting of different soil uses (crops) in the sugarcane fallow period: soybean only, soybean/fallow/soybean, soybean/millet/soybean, and soybean/sunn hemp/soybean. After two soybean crops, the LVef chemical properties remained at intermediate to high levels; while those of the LVw, classified as intermediate to high in the beginning, increased to high levels. Thus, the different soil uses during the sugarcane fallow period allowed the maintenance of LVef fertility levels and the improvement of those of the LVw. Two soybean crops increased macroporosity in the 0.0-0.1 m layer of the LVef; reduced soil aggregates in the 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m layers of both soils, and reduced aggregate stability in these two layers of the LVw. Planting pearl millet or sunn hemp between the two soybean growing seasons promoted the formation of larger soil aggregates in the surface layer (0.0-0.1 m) of the LVw.

Na cultura do milho (Zea mays L.), o suprimento inadequado de nitrogênio e a densidade de plantio são considerados fatores limitantes ao rendimento de grãos. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a influência de doses de nitrogênio e diferentes densidades de plantas nos componentes de produção e no rendimento da cultura de milho. O experimento foi instalado na Região de cerrado do sul do Maranhão, MA, em um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, textura argilosa, cultivado há seis anos em sistema de plantio direto (SPD). O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, com quatro repetições, e os tratamentos segundo o arranjo em um esquema fatorial 5 x 4. Os tratamentos foram constituídos pela combinação de cinco doses de nitrogênio, na forma de uréia (0; 50; 100; 150 e 200 kg ha-1), e quatro densidades de plantas (25.000; 50.000; 75.000 e 100.000 plantas ha-1).O número e massa de grãos por espiga e massa de grãos por planta aumentaram com o acréscimo da dose de N e com o decréscimo da densidade de plantas. Maiores rendimentos de grãos foram obtidos com acréscimos, concomitantemente, nas doses de N e nas densidades de plantas. A máxima produtividade de grãos de milho (11,9 Mg ha-1) foi obtida com 120 kg ha-1 de N e 83.000 plantas ha-1.

In maize (Zea mays L.), the inadequate nitrogen supply and planting density are considered limiting factors to the grain yield. The objective of this study was to evaluate the influence of different nitrogen levels and plant densities to the maize yield components and productivity. The experiment was carried out in the Cerrado region, located in the southern of the Maranhão State, Brazil, in a clay Oxisol (Ustox), cropped under the no-tillage system for six years. The randomized completed blocks experimental design with four replications was used, with treatments arrangement in a 5 x 4 factorial. The treatments were a combination of five doses of nitrogen as urea (0, 50, 100, 150 and 200 kg ha-1) and four plant densities (25,000; 50,000; 75,000 and 100,000 plants ha-1). The grain number and mass per spike and grain mass per plant were improved by increased N and decreased plant density. Higher incomes of grains were obtained with adding concomitantly in N doses and in plants density. The maximum grain yield (11,9 Mg ha-1) was obtained with 120 kg ha-1 of N and 83,000 plants ha-1.

Para o conhecimento do comportamento físico-hídrico do solo, é fundamental a determinação da curva de retenção de água (CRA). A aquisição de dados para obtenção da CRA envolve processos demorados e custos elevados. A hipótese deste estudo foi a de que é possível determinar a CRA com menor número de tensões, reduzindo seu tempo de obtenção, sem, contudo, comprometer a acurácia dos resultados. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar quais tensões podem ser utilizadas para determinação da CRA de Latossolo Vermelho eutrófico de maneira acurada e em menor tempo. Foram determinados os conteúdos de água retidos em amostras de um Latossolo Vermelho eutrófico sob sistema de semeadura direta (SSD). As tensões utilizadas na determinação dos conteúdos de água foram: 0, 10, 20, 40, 60, 80, 100, 200, 300, 500, 700, 1.000, 3.000, 5.000 e 15.000 hPa. Os dados foram combinados e determinaram-se 450 CRAs ajustadas pelo modelo de van Genuchten. Os parâmetros α, m, n e Ug res, gerados pelo modelo, foram submetidos à análise de variância (teste F) e as médias comparadas pelo teste de Scott-Knott (p = 0,05). A hipótese deste estudo foi confirmada, ou seja, é possível determinar a CRA com menor número de tensões, reduzindo seu tempo de obtenção em até cinco vezes, sem, contudo, comprometer a acurácia dos resultados. A tensão de 15.000 hPa deve estar contida na combinação de tensões a serem utilizadas para determinação da curva característica de retenção de água, quando se emprega o modelo matemático de van Genuchten para ajuste dos dados. As curvas características de retenção de água do solo, definidas com as combinações de tensões (0, 60, 700 e 15.000 hPa), (0, 80, 700 e 15.000 hPa), (0, 100, 1.000 e 15.000 hPa), (0, 20, 60, 100, 700 e 15.000 hPa), (0, 80, 300, 700 e 15.000 hPa) e (0, 100, 300, 1.000 e 15.000 hPa), sendo os dados ajustados ao modelo de van Genuchten, proporcionaram estimativas dos conteúdos de água, retidos no Latossolo Vermelho eutrófico sob sistema de semeadura direta, com a mesma acurácia, quando comparada à curva de referência partindo-se de um conjunto de 15 valores de tensões.

The soil-water retention curve (SWRC) is essential to understand the physical-hydric soil behavior. However, data for the construction of the SWRC are obtained in slow and expensive processes. This study hypothesized the possibility that SWRC could be constructed based on fewer tension data within a shorter time, without affecting the accuracy. The objective was to determine the tension data required for the construction of an accurate SWRC in less time. Undisturbed soil samples were collected from a Eutrophic Red Oxisol under long-term no-tillage. For the SWRC construction, soil water contents were evaluated at tensions of 0; 10; 20; 40; 60; 80; 100; 200; 300; 500; 700; 1,000; 3,000; 5,000, and 15,000 hPa. Combining the 15 tensions used, 450 SWRC were obtained and adjusted by the van Genuchten model. Variance analysis for the α, m, n and Ug res parameters generated for the model were considered for statistical procedures. Means were subjected to the Scott-Knott cluster analysis procedure (p = 0.05). The hypothesis that the SWRC can be constructed with fewer tension measurements within a shorter time, without reducing the accuracy, was confirmed. The 15,000 hPa tension must be included in the combination of tensions used to determine the SWRC, if the adjusted van Genuchten model is applied for data fitting. The Eutrophic Red Oxisol water retention curve determined with the combined data at tensions of 0; 60; 700; 15,000 hPa, 0; 80; 700; 15,000 hPa, 0; 100; 1,000; 15,000 hPa, 0; 20; 60; 100; 700; 15,000 hPa, 0; 80; 300; 700; 15,000 hPa and 0; 100; 300; 1,000; 15,000 hPa by the van Genuchten adjusted model estimated the soil water content at different tensions with the same accuracy, compared to the reference curve based on a set of 15 tension measurements.

A acurácia da análise granulométrica depende da obtenção de suspensões de solo completamente dispersas e estáveis para possibilitar a separação das suas frações granulométricas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a eficácia da adição de quantidades e tamanhos de grãos de areia na fase de dispersão da análise granulométrica de solos, visando à maior acurácia na obtenção dos resultados da análise granulométrica. Os solos utilizados foram: Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef), LatossoloVermelho acriférrico (LVwf), Latossolo Vermelho eutrófico (LVe), Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico (PVAe) e Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef). A dispersão das amostras dos solos foi realizada por meio da adição de hidróxido de sódio e agitação rotativa (60 rpm) por 16 h. O delineamento experimental adotado foi o inteiramente casualizado, com esquema fatorial 6 x 2, com três repetições. Os tratamentos foram constituídos por seis quantidades (0, 5, 10, 15, 20 e 25 g) e dois diâmetros (2,0-1,0 e 1,0-0,5 mm) de areia, adicionados na fase de dispersão da análise granulométrica dos solos. De acordo com as equações ajustadas, a adição de areia com diâmetro entre 1,0 e 0,5 mm nas quantidades de 21,4 g para LVef, 19,6 g para LVwf e 25,8 g para NVef proporciona, respectivamente para esses solos, aumentos de 50, 38 e 14,5 % nos teores de argila. No LVe e no PVAe não se justifica a adição de areia na análise granulométrica, pois esses solos não apresentaram problemas de dispersão. Os resultados demonstram que a adição de 25 g de areia, com diâmetro entre 1,0 e 0,5 mm, na fase de dispersão da análise granulométrica de solos argilosos com altos teores de óxidos de Fe e com dificuldades de dispersão, é eficiente para promover efetiva dispersão das partículas primárias do solo.

The accuracy of mechanical analysis depends on the complete dispersion and stability of the soil suspension in order to make the separation of the soil fractions possible. The purpose of this study was to evaluate the efficacy of adding sand in different amounts and particle sizes in the dispersion phase of the soil textural analysis in attempt to improve the accuracy of results. The soils used were Rhodic Eutrudox (oxidic) (LVef), Anionic Rhodic Acrudox (LVwf), Rhodic Eutrudox (kaolinitic) (LVe), Arenic Hapludalf (PVAe) and Rhodic Kandiudox (NVef). Sodium hydroxide and rotation shaking (60 rpm) for 16 hours with addition of sand were used in the dispersion phase. The experiment was set up in a complete randomized design, arranged in a factorial 6 x 2, with three replications. The amounts of sand particles used in the dispersion phase were: 5, 10, 15, 20 and 25 g and the sand particle diameters were 2.0 to 1.0 mm and 1.0 to 0.5 mm. According to the adjusted model, the addition of sand particles (diameter 1.0-0.5 mm) at amounts of 21.4 g to LVef, 19.6 g to LVwf and 25.8 g to NVef increased the soil clay content by 50, 38, and 14.5 %, respectively. No sand was added to LVe and PVAe, since clay dispersion was not a problem in these soils. Results indicated that the addition of 25 g of sand (particle diameter 0.5-1.0 mm), during the dispersion phase of the soil granulometric analysis of clayey soils with high iron oxide content and limited dispersion, is efficient to disperse the soil fractions.