RESUMO Os solos do semiárido brasileiro estão sob um constante processo de degradação e estratégias sustentáveis de produção agropecuária devem ser adotadas de forma a mitigar este problema. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento físico-hídrico do solo quatro anos após a implantação de sistemas de integração lavoura-pecuária-floresta no semiárido Brasileiro. O experimento foi instalado no município de Alagoinha, PB, em um Planossolo Háplico de textura franco-arenosa. Foram avaliados cinco sistemas de integração em delineamento de blocos ao acaso (DBC) com quatro repetições: i) Ipê roxo (Tabebuia impetiginosa) + Urochloa decumbens (iPF1); ii) Gliricídia (Gliricidia sepium) + Urochloa decumbens (iPF2); iii) Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia) + Urochloa decumbens (iPF3); iv) Milho (Zea mays) + Urochloa decumbens (iLP); v) Urochloa decumbens (Pastagem). Os dados submetidos a análise de variância e teste de Tukey (p<0,05) demonstraram que a integração Lavoura-Pecuária-Floresta, após o período de quatro anos, ainda não promoveu melhoria física significativa dos atributos físicos do Planossolo em estudo, porém, o índice S apresentou valores satisfatórios. Em relação a condição antecedente a implantação dos sistemas, verifica-se uma alteração positiva na estrutura, refletindo na redução da densidade do solo e aumento da porosidade total.

ABSTRACT The soils of the Brazilian semi-arid are under a constant process of degradation and sustainable agricultural production strategies must be adopted in order to alleviate this problem. Therefore, the objective of this work was to evaluate the physical-water behavior of an Albaqualfs four years after the implantation of crop-livestock-forest integration systems in the Brazilian semiarid. The experiment was installed in the county of Alagoinha, PB, in an Albaqualfs with a sandy-loam texture. Five integration systems in randomized block design (DBC) with four replications were evaluated: i) Purple Ipe (Tabebuia impetiginosa) + Brachiaria decumbens (iPF1); ii) Gliricidia (Gliricidia sepium) + Urochloa decumbens (iPF2); iii) Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia) + Urochloa decumbens (iPF3); iv) Maize (Zea mays) + Urochloa decumbens (iLP); v) Urochloa decumbens (pasture). The data submitted to analysis of variance and Tukey's test (p<0.05) demonstrated that the crop-livestock-forest integrated system, after the period of four years, has not yet promoted significant physical improvement of the attributes of the Albaqualfs under study, however, an attribute such as the S index, presented satisfactory values. Regarding the condition prior to the implantation of the systems, there is a positive change in the structure, reflecting in the reduction of the bulk density of the soil and an increase in the total porosity.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de diferentes sistemas de manejo sobre a qualidade físico-hídrica de um Vertissolo localizado no domínio climático do Semiárido brasileiro. Os tratamentos foram compostos pelos seguintes sistemas de manejo: (S1) Pastagem (Cynodon spp.) com 4 anos; (S2) Romã (Punicata granatum L.) com 6 anos;(S3) Sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L.) com 4 anos e, (S4) vegetação nativa. Avaliou-se a retenção de água no solo por meio da curva característica de umidade, densidade do solo, porosidade do solo (macro e microporosidade e porosidade total), capacidade de aeração do solo e porosidade livre de ar. Os dados foram analisados através da estatística multivariada. Os resultados demonstram que o Vertissolo apresenta elevada retenção e baixa disponibilidade de água as plantas. Melhor qualidade estrutural foi observada no solo sob mata nativa. Conclui-se que os sistemas de manejo composto por pastagem e sorgo estão promovendo mudanças, até o presente momento de forma negativa à estrutura do solo, com redução da macroporosidade e da capacidade de aeração do solo.

ABSTRACT The objective of this work was to verify the effect of different management systems on the physical-hydric quality of a Vertisol located in the climatic domain of the Brazilian Semiarid. The treatments were composed by the following management systems: (S1) Pasture (Cynodon spp.) With 4 years; (S2) Pomegranate (Punicata granatum L.) aged 6; (S3) Forage sorghum (Sorghum bicolor L.) aged 4 years and (S4) native vegetation. The soil water retention curve, soil density, porosity of soil (macro, microporosity and, total porosity), soil aeration capacity and free air porosity. The data were analyzed using multivariate statistics. The results demonstrate that the Vertisol presents high retention and low availability of water to the plants. Better structural quality was observed in the soil under native forest. It is concluded that the management systems composed of pasture and sorghum are promoting negative changes to the soil structure, with a reduction of macroporosity and of the aeration capacity of the soil.

RESUMO Sistemas integrados de produção agropecuária são estratégias promissoras para a recuperação de pastagens e solos degradados. Objetivou-se avaliar o efeito de arranjos com sistemas integrados de produção agropecuária, aos quatro anos de implantação, sobre a fertilidade, estoque de carbono e estabilidade de agregados de um Planossolo Háplico, no semiárido da Paraíba. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, com 5 tratamentos e 4 repetições: Brachiaria decumbens; B. decumbens + ipê; B. decumbens + gliricídia; B. decumbens + sabiá; e B. decumbens + milho. Avaliaram-se os atributos químicos e de fertilidade, estoque de carbono, estabilidade estrutural e de agregados do solo nas camadas de 0,00-0,10; 0,10-0,20; e 0,20-0,30 m. O sistema B. decumbens + milho apresentou teor de matéria orgânica 11,93 % maior que B. decumbens e foi superior aos demais sistemas avaliados. Em relação ao estoque de carbono na camada de 0,00-0,10 m, em B. decumbens o aporte foi 2,66 Mg ha-1 maior que em B. decumbens + milho e, em média, 4,69 Mg ha-1 superior aos sistemas com o componente arbóreo. No médio prazo, B. decumbens mostra-se mais eficiente no aporte de carbono ao solo. A estabilidade estrutural, o índice de estabilidade de agregados e a fertilidade do solo não apresentaram alteração, em relação aos arranjos, após quatro anos de implantação.

ABSTRACT Integrated farming systems are promising strategies for the recovery of pastures and degraded soils. This study aimed to evaluate the effect of integrated farming systems arrangements, after four years of implementation, on the fertility, carbon stock and aggregate stability of an Alfisol, in the semiarid region of the Paraíba state, Brazil. A randomized block experimental design was used, with 5 treatments and 4 replications: Brachiaria decumbens; B. decumbens + Tabebuia impetiginous; B. decumbens + Gliricidia sepium; B. decumbens + Mimosa caesalpiniifolia; and B. decumbens + maize. The soil chemical attributes, fertility, carbon stock and structural and aggregate stability were evaluated in the 0.00-0.10, 0.10-0.20 and 0.20-0.30 m layers. The B. decumbens + maize system presented an organic matter content 11.93 % higher than B. decumbens, and was higher than the other systems evaluated. Concerning the carbon stock in the 0.00-0.10 m layer, in B. decumbens the uptake was 2.66 Mg ha-1 higher than that of the B. decumbens + maize system and, on average, 4.69 Mg ha-1 higher than for the systems with the arboreal component. In the medium-term, B. decumbens is more efficient in adding carbon to the soil. The soil structural stability, aggregate stability index and fertility were not affected by the different arrangements after four years of implementation.

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a variabilidade espacial da resistência a penetração em solo sob diferentes condições de colheita de cana-de-açúcar na microrregião do Litoral Norte paraibano. O estudo foi realizado em Argissolo Acinzentado cultivado com cana-de-açúcar, nas fazendas Santa Emília II e Maria da Luz I, pertencentes à Usina Miriri e Bioenergia S/A, nos municípios de Rio Tinto e Capim, estado da Paraíba no Brasil. Selecionou-se três áreas: Colheita manual; Colheita mecanizada e; Colheita manual e mecanizada. As coletas se procederam em parcelas de 100 x 100 m, sob grid de amostragem de 20 x 20 m, contemplando linhas e entrelinhas de plantio, sendo cada ponto de cruzamento da malha amostral georreferenciado, e levantada a sua resistência mecânica à penetração com auxílio de um penetrômetro de impacto modelo IAA/Planausucar-Stolf na profundidade de 0-0,6 m. Foi procedida coleta de amostra deformadas e indeformadas nas profundidade de 0-0,1 e 0,1-0,2 m para análises das seguintes variáveis: Umidade do solo, Textura, Argila dispersa em água, Grau de floculação. Observou-se efeito pepita puro nas camadas de 0-0,1 e 0,4-0,5 m na linha da área de colheita manual e mecanizada. Na maioria das condições analisadas constatou-se o modelo esférico. Os alcances foram semelhantes para áreas, com amplitude de 25 a 49 m, indicando que o manejo de colheita, no período estudado, não exerceu influência para a resistência à penetração. Não foram observadas áreas compactadas e a dependência espacial da resistência à penetração foi caracterizada como moderada a forte.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the spatial variability of resistance to penetration in soil under sugarcane crops subjected to different harvest methods in the North Coast microregion of the state of Paraiba, Brazil. The study was conducted in a Typic Hapludult under sugarcane crops, at the farms Santa Emília-II and Maria da Luz-I of the company Miriri Food and Bioenergy S/A, in the municipalities of Rio Tinto and Capim, respectively, state of Paraíba, Brazil. Three sugarcane areas with different harvest methods (manual, mechanized, and manual/mechanized) were selected. The sampling was done in plots of 100 × 100 m, using a grid of 20 × 20 m, covering planting rows and interrows; each intersection point of the grid was georeferenced, and the soil mechanic resistance to penetration was evaluated with the aid of an impact penetrometer (IAA/Planalsucar-Stolf) up to the depth of 0-0.6 m. Soil disturbed and undisturbed samples from the 0.0-0.1 and 0.1-0.2 m layers were collected for analyses of soil moisture, texture, clay dispersed in water, flocculation degree. A pure nugget effect was found in the 0.0-0.1 and 0.4-0.5 m soil layers in the rows of the areas with manual/mechanized harvest. The spherical model was found for most conditions evaluated. The results for the areas were similar, with amplitude of 25-49 m, indicating that the harvest management had no effect on the soil resistance to penetration. No compacted areas were found, and the spatial dependency of the resistance to penetration was characterized as moderate to strong.

ABSTRACT The Seridó Desertification Region is a result of inadequate management of the native Caatinga vegetation, which generated degraded areas with little or no capacity for plant production. The area has experienced a succession of different land uses, but little is known about the impact of these changes. The present study tested the hypothesis that the intense degradation of the Caatinga drastically decreased vegetal biomass production, which favored direct soil exposure and resulted in a lower abundance and diversity of species and groups of vegetation as well as microorganisms. This study aimed to quantify some of the main physical, chemical, and microbiological properties of Alfisol ( Luvissolo Crômico órtico lítico ) and Entisol ( Neossolo Litólico eutrófico típico ) under different plant covers in the Seridó Desertification Region, in the municipality of Parelhas, in the state of Rio Grande do Norte (RN), Brazil. Three different areas were studied: an area of preserved Caatinga, a recovery area with jurema [ Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.], and a degraded area. Soil samples were collected from the 0.00-0.10 m soil layer and later characterized in terms of their physical and chemical properties. The microbiological characteristics analyzed were microbial activity (microbial biomass carbon and microbial respiration) and glomalin. The soil under the Caatinga vegetation exhibited better properties than the other analyzed soils. Aggregate stability was the physical property with the highest potential for differentiating between areas. Glomalin, which is associated with the presence of mycorrhizae, and which, in turn, is related to the uptake of P, which is often deficient in these soils, was the most discriminating microbiological variable according to an analysis of canonical variables. The total of Ca2+ and Mg2+ was the most discriminating chemical properties, and played a positive role in soil aggregation, especially Ca2+.

A atividade agrícola, mediante diferentes práticas de manejo, pode alterar a capacidade produtiva do solo. Assim, há necessidade de se avaliar o impacto de uma determinada prática sobre o solo. Este trabalho analisou diversos atributos microbianos para avaliar a qualidade do solo submetido a diferentes sistemas de preparo e de culturas, em relação a um sistema referência. Os atributos analisados foram a atividade das enzimas β-glicosidase, urease, fosfatase ácida e arilsulfatase, juntamente com a determinação da atividade respiratória e da biomassa da microbiota do solo. Os sistemas de manejo avaliados foram os preparos de solo direto (PD) e convencional (PC), e os sistemas de culturas foram duas rotações e pousio no inverno. Além desses sistemas, foi avaliado também o campo natural (CN) - este considerado como condição original do solo para a realização de comparações entre os diferentes manejos. As análises foram realizadas em quatro períodos distintos, ao longo de dois anos agrícolas. Os resultados, nas quatro avaliações, indicaram que a atividade das enzimas, assim como a biomassa e a respiração microbianas, foi menor no PC em relação aos demais sistemas, enquanto o CN e o PD tenderam a apresentar resultados semelhantes, indicando a capacidade do PD em manter a qualidade original do solo. Por sua vez, os sistemas de culturas avaliados não influenciaram significativamente os atributos avaliados.

Agricultural activity, by the application of different soil management practices, can cause impacts on soil production capacity that need to be assessed. In this study, different microbiological parameters were evaluated, to assess the relation of soil quality with different tillage practices and crop systems, in comparison to a natural reference soil. The activities of β-glucosidase, urease, acid phosphatase and arylsulphatase were evaluated, as well as soil microbial respiratory activity and microbial biomass. Conventional tillage (CT) and no-tillage (NT) were evaluated in two crop rotations and winter fallow. In addition, natural pasture (NP) was also evaluated as reference, for comparison with the other management systems. The analyses were carried out in four growing seasons in two years. The results of the four seasons indicated that the enzyme activities, as well as microbial biomass and respiratory activity, were lower in CT than in the other systems, while results in NP and NT tended to be similar, indicating the capacity of NT to maintain the original soil quality. On the other hand, the evaluated parameters were in general not significantly influenced by the crop systems.

O cornichão é uma leguminosa forrageira perene hiberno-primaveril de grande importância para o Rio Grande do Sul, destacando-se pela capacidade de se manter em solos relativamente ácidos e pouco férteis. Com este trabalho, objetivou-se a seleção de rizóbios para cornichão tolerantes à acidez e ao Al tóxico e eficientes na fixação biológica de N em solos de baixa fertilidade. Foram avaliados 52 isolados de rizóbios de Lotus spp. obtidos de solos de cinco localidades do Rio Grande do Sul. Os rizóbios foram avaliados quanto à diversidade genética, à tolerância a pH 4,2 e ao Al tóxico. Entre os rizóbios tolerantes a fatores de acidez, sete foram avaliados quanto à eficiência simbiótica com plantas, em casa de vegetação, em vasos com solo não estéril. Observou-se alta diversidade genética entre os rizóbios estudados, dos quais 16 foram tolerantes a pH 4,2 e a 50 µM de Al em meio de cultura, produzindo populações da ordem de 10(7) até 10(8) UFC mL-1. Os sete rizóbios testados em casa de vegetação superaram as estirpes atualmente recomendadas para a produção de inoculantes, o que demonstra a existência, em solos do Rio Grande do Sul, de rizóbios tolerantes à acidez do solo e eficientes como fixadores de N em plantas de cornichão.

Birdsfoot trefoil is a perennial winter-spring forage legume, highly important in Rio Grande do Sul, in the south of Brazil. It stands out for the ability to survive in relatively acidic and nutrient-poor soils. This study aimed to select birdsfoot trefoil rhizobial strains with tolerance to acidity and aluminum toxicity and efficiency in nitrogen fixation in nutrient-poor soils. Fifty-two isolates of Lotus spp rhizobia from soils of five locations in the state of Rio Grande do Sul were evaluated. The strains were evaluated for genetic diversity and tolerance to pH 4.2 and to aluminum toxicity. Of the acid-tolerant rhizobia, seven were evaluated for symbiotic efficiency in plants grown in pots with non-sterile soil, in a greenhouse experiment. Genetic diversity in the studied rhizobia was high and 16 were tolerant to pH 4.2 and to 50 µM Al in media broth, reaching populations from 10(7) up to 10(8) CFU mL-1. The seven rhizobia tested in the greenhouse performed better than the strains recommended for inoculant production, demonstrating the existence of rhizobia tolerant to soil acidity and efficient in nitrogen fixation on birdsfoot trefoil plants in soils of Rio Grande do Sul.