ABSTRACT Changes in carbon stocks in different compartments of soil organic matter of a clayey Latossolo Vermelho Distrófico (Typic Haplustox), caused by the substitution of native savanna vegetation (cerrado sensu stricto) by agroecosystems, were assessed after 31 years of cultivation. Under native vegetation, a stock of 164.5 Mg ha-1 C was estimated in the 0.00-1.00 m layer. After 31 years of cultivation, these changes in soil C stocks were detected to a depth of 0.60 m. In the case of substitution of cerrado sensu stricto by no-tillage soybean-corn rotation, a reduction of at least 11 % of the soil C pools was observed. However, the adoption of no-tillage as an alternative to tillage with a moldboard plow (conventional system) reduced CO2 emissions by up to 12 %.

A matéria orgânica do solo pode ser estudada por meio de suas diferentes frações. Alterações dos teores de matéria orgânica, ocasionadas pelo uso do solo, podem ser mais bem compreendidas pelas mudanças nos seus diferentes compartimentos. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes sistemas de manejo nas frações lábeis e estáveis da matéria orgânica de um Latossolo Vermelho distrófico. Foram determinados: o carbono orgânico e o N total do solo (COT e NT); o C e o N da matéria orgânica particulada (COP e NP); o C e o N orgânicos associados a minerais (COM e NM); e o C orgânico particulado associado a classes de agregados (COPA). Utilizaram-se oito tratamentos - sete com sistemas de manejo do solo e um com cerrado nativo - como referência. O experimento foi projetado para estudar a dinâmica de sistemas de preparo do solo e a rotação de culturas, com alternância no tempo e no espaço. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com três repetições. As amostras de solo foram coletadas em cinco profundidades: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm. Alterações nos teores de C orgânico pelo uso do solo ocorreram, principalmente, na fração particulada da matéria orgânica (> 53 μm). O manejo adequado de pastagens promoveu aumento dos teores de matéria orgânica particulada pela associação com agregados maiores (2-8 mm), demonstrando que a formação dessa classe de agregados é uma importante forma de proteção de C promovida pelas pastagens.

Soil organic matter can be analyzed on the basis of the different fractions. Changes in the levels of organic matter, caused by land use, can be better understood by alterations in the different compartments. The aim of this study was to evaluate the effect of different management systems on the labile and stable organic matter of a dystrophic Red Latosol (Oxisol). The following properties were determined: total organic C and total N (TOC and TN), particulate organic C and particulate N (POC and PN), organic C and N mineral-associated (MOC and NM) and particulate organic C associated with aggregate classes (POCA). Eight treatments were used: seven with soil management systems and one with native Cerrado as a reference. The experiment was designed to study the dynamics of systems of tillage and crop rotation, alternating in time and space. The experimental design was a randomized block design with three replications. The soil samples were collected from five depths: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-40 cm. Changes in organic C by land use occurred mainly in the fraction of particulate organic matter (> 53 mm). Proper management of grazing promoted increased levels of particulate organic matter by association with larger aggregates (2-8 mm), demonstrating the importance of the formation of this aggregate class for C protection in pasture.

Em um Latossolo Vermelho argiloso, na Embrapa Cerrados, em Planaltina, Distrito Federal, foram selecionadas uma área com vegetação de Cerrado (CE) e seis parcelas de um experimento de longa duração (20 anos): arado de discos pré-plantio (ADPP); arado de discos pós-colheita (ADPC); plantio direto a partir do segundo ano em área preparada com arado de discos em 1979, primeiro ano de cultivo (PDAD); arado de aivecas pré-plantio (AVPP); arado de aivecas pós-colheita (AVPC); e plantio direto a partir do segundo ano em área preparada com arado de aivecas em 1979, primeiro ano de cultivo (PDAV). Foram estimados o carbono da biomassa microbiana e o carbono orgânico do solo (Csolo) em cinco profundidades: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm; e em cinco épocas do ano: na época da colheita da soja (abril/2000); no final do período chuvoso, após aração pós-colheita da soja (maio/2000); no período seco, sem nenhuma cultura no campo (agosto/2000); no início do período chuvoso, no plantio do milho (novembro/2000); e na floração da cultura do milho (fevereiro/2001). Considerando todo o período de estudo, os teores de C da biomassa microbiana (Cmic) e de Csolo foram menores nas camadas mais profundas em todos os sistemas de manejo e no Cerrado. No solo sob sistema plantio direto, os teores de Cmic e Csolo decresceram das camadas mais superficiais para as mais profundas e de forma mais acentuada que no solo sob sistemas convencionais. No CE, a biomassa microbiana constituiu-se em maior percentagem do carbono orgânico total do solo, em comparação aos sistemas cultivados, que não apresentaram diferenças entre si.

Microbial biomass carbon and organic carbon were measured in a long-term field experiment (20 years) in Planaltina, DF, Brazil, under corn-soybean crop rotation. Six management systems were selected: disk plow before planting (ADPP); disk plow after harvesting (ADPC), no-till after disk plowing in the first year (PDAD); moldboard plow before planting (AVPP); moldboard plow after harvesting (AVPC), no-till after moldboard plowing in the first year (PDAV) and an undisturbed area of Savanna type vegetation, Cerrado (CE) as a reference. Soil samples were collected five times a year: 1- April, at soybean harvesting; 2- May, after soybean harvesting; 3- August, in the dry season with no crop on the field; 4- November, in the beginning rainfall season, at corn planting; 5- February, at corn tasseling. The samples were taken from five depths: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 and 30-40 cm of a clayey Red Latosol (Oxisol). Considering the whole study period, soil microbial carbon (Cmic) and soil organic carbon (Csoil) concentration were lower as soil profile depth increased for all management systems as well as in the Cerrado. Cmic and Csoil decreases under no-till system from superficial layers to the deeper ones were more pronounced than in the conventional systems. In the Cerrado, the microbial biomass represented a higher percentage of the total soil organic carbon in comparison to the management systems; there was no difference between conventional and no-till systems.

O objetivo deste trabalho foi descrever e testar um minipenetrômetro dinâmico para a determinação da resistência do solo à penetração, em amostras indeformadas. Foram construídas quatro peças de diferentes massas, para a mensuração da resistência à penetração em solos com conteúdos variáveis de água. Para o teste, foram utilizadas amostras de um Latossolo Vermelho, sob sistemas de plantio convencional e direto. Avaliaram-se o índice de cone, a densidade do solo e os conteúdos gravimétrico e volumétrico de água do solo. O equipamento avaliado é confiável, preciso, de baixo custo e tem potencial para promover mais estudos sobre intervalo hídrico ótimo do solo.

The objective of this study was to describe and to test a dynamic minipenetrometer for measuring soil mechanical resistance in undisturbed soil samples. Four pieces with different weight were constructed for impact analysis of soil with diverse water content. Undisturbed soil samples were taken from an Oxisol (Rhodic Haplustox) under conventional and no-tillage systems. Cone index, soil density, gravimetric and volumetric water content were evaluated. The equipment is reliable, accurate, obtainable at a low cost, besides having potential to promote more studies on the determination of soil least limiting water range.

A biomassa microbiana é um componente vivo da matéria orgânica sensível às mudanças causadas pelos diferentes sistemas de manejo do solo. Para alcançar os objetivos propostos neste trabalho, foi realizado um experimento de longa duração na área experimental da Embrapa Cerrados, Planaltina, Distrito Federal. Foram estudados oito sistemas de manejo do solo, formados pelo uso de diferentes implementos agrícolas e épocas de incorporação de restos culturais. As amostras de solo foram coletadas em cinco profundidades: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm, com três repetições, em três épocas: antes do plantio do milho, 30 dias após a emergência e na floração da cultura. Os tratamentos sob plantio direto apresentaram diferenças nos teores de C e N da biomassa microbiana (Cmic e Nmic): enquanto um tratamento sob plantio direto, que utilizou arado de aivecas (PDAV) no primeiro ano de cultivo, superou nos teores de Cmic um outro que utilizou o arado de discos, também no primeiro ano (PDAD), o oposto ocorreu para o conteúdo de Nmic. Isso indica que o efeito desses implementos nas propriedades do solo persistiu mesmo após 22 anos sob plantio direto. Das propriedades do solo analisadas, de maneira geral, as maiores diferenças entre os sistemas sob plantio direto e sob cultivo mínimo (escarificador) e aqueles com maior perturbação do solo (arado de discos e de aivecas) foram verificadas antes do plantio, ou seja, antes do revolvimento e da adubação do solo para estabelecimento da cultura.

The microbial biomass is a living component of the organic matter responsive to changes caused by different soil management systems. The objective of this long-term study was to determine microbial biomass carbon and nitrogen in response to different management systems in a clayey Red Latosol cultivated with corn in the Cerrado. The field experiment was conducted on an experimental area of Embrapa Cerrados, Planaltina, in the Federal District. Eight soil management systems with different implements and periods of crop residue incorporation were compared. Soil samples were collected from five layers: 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, and 30-40 cm, with three replicates and in three sampling periods: before corn planting, 30 days after germination and at corn flowering. Treatments under no-till differed from each other regarding the microbial biomass Cmic and Nmic contents: while in one no-till treatment the soil cultivated by moldboard plow in the first year (PDAV) had a higher Cmic content, in the other no-till treatment the soil cultivated by disk plow in the first year (PDAD) had a higher Nmic content. This indicates that the effects in the soil profile caused by disk and moldboard plowing are still measurable, even after 22 years under no-till. In general, the greatest differences between no-till (PDAD and PDAV) or minimum tillage (chisel plow), and those with greater soil disturbance (disk and moldboard plow) were observed before planting, that is, before soil plowing and fertilization for the crop.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes sistemas de manejo na absorção de nitrogênio pelo milho em um Latossolo Vermelho no Cerrado. O nitrogênio total (Ntotal), derivado do fertilizante mineral (Ndfm) e do solo (Ndsolo), foi determinado, além da eficiência de recuperação do nitrogênio fertilizante (ERNF) pelo milho. Os tratamentos foram compostos de oito sistemas de manejo do solo, constituídos de diferentes implementos e épocas de incorporação de restos culturais. O plano de amostragem foi realizado por amostragem aleatória simples. O solo foi a principal fonte de N para as plantas. Sob os sistemas plantio direto ou cultivo mínimo, com escarificação, a cultura do milho apresentou maiores teores de N nos grãos (Ntotal, Ndfm e Ndsolo), assim como maiores ERNF do que no sistema com duplo revolvimento anual com arado de aivecas. O modo de ação dos arados de discos e de aivecas, bem como a época de incorporação dos restos culturais, pré-plantio e pós-colheita, não causaram diferenças nas quantidades de N (Ntotal e Ndfm) nos grãos de milho, embora tenham apresentado diferenças nas dinâmicas de absorção destes conforme a época de aplicação.

The objective of this work was to evaluate the effect of different management systems on nitrogen absorption by corn in an Oxisol in the Cerrado. Total nitrogen (Ntotal), soil and mineral fertilizer derived nitrogen (Ndsolo and Ndfm, respectively), and N-fertilizer recovery efficiency (ERNF) taken by corn were determined. Eight management systems comprised by different implements and crop residues incorporation times were studied. The sampling plan was accomplished by simple random sampling. The soil was the main N source. Under no-till or minimum tillage, corn grains showed greater N content (Ntotal, Ndfm, and Ndsolo), as well as ERNF, than under moldboard plow with crop residues incorporated after harvesting treatment. The disk and moldboard's action plows on soil properties as well as crop residues incorporation time, before planting and after harvesting, did not affect the N content in the corn grains (Ntotal and Ndfm), although they presented differences in the absorption dynamics related to N fertilizer broadcasting periods .

Uma das principais conseqüências do manejo inadequado do solo é a compactação, que leva à perda da sua sustentabilidade e à redução da produtividade. O objetivo deste estudo foi avaliar as alterações estruturais e o comportamento compressivo de um Latossolo Vermelho distrófico sob Cerrado (C), plantio direto (PD) e preparo com arado de discos (AD), após duas décadas de uso e manejo. Nas profundidades de 0-5 cm e 20-30 cm coletaram-se amostras indeformadas para medir a pressão de preconsolidação, densidade do solo e a sua porosidade, e amostras deformadas para a caracterização física e química do solo. A densidade do solo variou na seguinte ordem: PD = AD > C (0-5 cm) e AD > PD > C (20-30 cm). Os dados de matéria orgânica mostraram que C = PD > AD (0-5 cm) e C = PD = AD (20-30 cm), demonstrando a capacidade de incremento da matéria orgânica pelo PD. A pressão de preconsolidação variou na seguinte ordem: PD = C > AD (0-5 cm; tensão de -1.500 kPa), e AD > C = PD (20-30 cm; tensão de -1.500 kPa).

One of the consequences of inadequate soil management is its compaction that causes the loss of its sustainability and reduction of its productivity. The objective of this study was to evaluate the structural changes and the compressive behavior of a Latosol (Oxisol) under native vegetation, "Cerrado" (C), no-till (NT) and conventional till (CT) system, after two decades of use. The undisturbed soil samples were used to characterize the soil bulk density, the porous space and to perform the uniaxial compression test. The disturbed soil samples were used for soil physical and chemical characterization analyses in the analyzed depth. The bulk density varied in the following order: NT = CT > C (0 to 5 cm) and CT > NT > C (20 to 30 cm). Organic matter data showed that in the C = NT > CT (0 to 5 cm) and C = NT = CT (20 to 30 cm), showing the NT capacity of increasing organic matter. The preconsolidation pressure changed in the following order: NT = C > CT (0 to 5 cm; tension -1,500 kPa), and CT > C = NT (20 to 30 cm; tension -1,500 kPa).