RESUMO Resíduos da produção de peru frequentemente são utilizados como fertilizantes em pastagens próximas a regiões produtoras. Esses resíduos podem contribuir para a elevação dos estoques de carbono e nitrogênio no solo. Neste estudo objetivou-se avaliar os efeitos acumulados de nove aplicações de doses de cama de peru nas frações e estoques de C e N em um Latossolo Vermelho distroférrico, sob pastejo rotacionado. A área experimental foi dividida em 16 piquetes de 0.5 ha cada, e cultivada com Urochloa decumbens em sistema de pastejo rotativo. Os tratamentos consistiram em doses acumuladas de cama de peru (38.3; 54.8 e 69.2 Mg ha−1), com aplicações realizadas entre 2008 e 2017, além de um tratamento controle, sem aplicação desse material. Os estoques de carbono orgânico total (TOC), nitrogênio total (TN) no solo aumentaram à medida que se aumentou as doses de cama de peru, chegando a incrementos, na camada de 0-0.2 m, de 11.2 Mg ha−1 e 1.03 Mg ha−1, respectivamente, quando comparados ao tratamento controle. Na mesma camada de 0-0.2 m, os máximos incrementos nos estoques de carbono na matéria orgânica particulada (POC) e nitrogênio na matéria orgânica particulada (N-POM) foram obtidos com as doses totais estimadas de 62 e 66 Mg ha−1, respectivamente. Além de aumentar a quantidade, o uso da cama de peru resultou em melhoria da qualidade do carbono presente no solo, uma vez que o índice de manejo de carbono, na camada de 0-0.2 m, foi aumentado em 124 %, quando do uso da maior dose acumulada.

ABSTRACT Residues from turkey production are often used as fertilizers in pastures near producing regions. These residues can contribute to the increase of carbon and nitrogen stocks in the soil. This study aimed to evaluate the cumulative effects of nine applications of turkey litter rates on C and N fractions and stocks in a Latossolo Vermelho distroférrico (Oxisol) cultivated under rotational grazing. The experimental area was divided into 16 pickets of 0.5 ha each and cultivated with Urochloa decumbens in a rotational grazing system. The treatments consisted of accumulated doses of turkey litter (38.3; 54.8 and 69.2 Mg ha−1), with applications carried out between 2008 and 2017, in addition to a control treatment, without application of this material. After nine years of application, total organic carbon (TOC) and total nitrogen (TN) stocks in the soil increased as turkey litter rates increased, reaching increments in the 0-0.2 m layer of 11.2 Mg ha−1 and 1.03 Mg ha−1, respectively, when compared to the control treatment. In the same 0-0.2 m layer, the maximum increments in carbon stock in particulate organic matter (POC) and nitrogen stock in particulate organic matter (N-POM) were obtained with the estimated total doses of 62 and 66 Mg ha−1, respectively. In addition to increasing the amount, the use of turkey litter improved the quality of the carbon present in the soil, since the carbon management index, in the 0-0.2 m layer, was increased by 124% when using the highest accumulated dose.

ABSTRACT This study aimed to analyze rice straw alternative managements to maximize the rice-soybean succession yield and to quantify their impacts on soil properties. The experiment was set up in a completely randomized design with six replicates. Nine rice straw managements were evaluated: straw burning (M1), straw harvesting (M2), straw incorporation with disc harrow and two passes (M3) or three passes (M4) of leveling disc harrow, straw incorporation with knife-roller and soybean no-tillage (M5), straw incorporation with knife-roller and two passes (M6) or three passes (M7) of leveling disc harrow, straw incorporation with two passes of knife-roller and two passes (M8) or three passes (M9) of leveling disc harrow. Straw incorporation by knife-roller provided the lowest soil organic matter (SOM) contents due to slow mineralization of fresh straw incorporated shallow into the soil, although SOM increased in the surface layer related to the initial content. Rice-soybean succession yield was more affected by the physical than by the soil chemical properties. The straw incorporation with one pass of knife-roller and two passes of leveling disc harrow (M6) can replace the straw burning, without affecting the rice-soybean succession yield and soil physical quality, with a reduction in machinery operations, allowing early soil tillage.

RESUMO A maioria dos estudos sobre mudanças no estoque de carbono orgânico do solo no bioma Cerrado está relacionada a dados coletados em Latossolos argilosos ou sob diferentes usos da terra, como se estivessem em equilíbrio. Objetivou-se avaliar os efeitos de tipos de preparo do solo e de sequência de culturas sobre o estoque de carbono orgânico do solo e a produtividade das culturas, em Latossolo arenoso, na Bahia. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Amostras de solo foram coletadas após cinco anos de monocultivo de algodão, soja e milho e de uso de grade de discos pesada e grade niveladora (preparo convencional), e de rotação das culturas do algodão, soja e milho com adubo verde ou planta de cobertura (plantio direto). Amostras adicionais foram coletadas em área não cultivada (Cerrado sensu stricto). Práticas de conservação do solo como o não revolvimento e rotação de culturas com planta de cobertura e adubo verde favoreceram o estoque de carbono orgânico do solo na camada de 0-40 cm, com os maiores valores atingindo 36,03 Mg ha−1. O acúmulo de carbono no solo sob preparo convencional e monocultivo de algodão, milho e soja foi menor do que sob plantio direto, que variou de 30,9 a 54,9 %, com o estoque no plantio direto aumentando à taxa anual de 2,36 Mg ha−1 durante cinco anos. O plantio direto, com a rotação soja-milho-algodão, combinada com planta de cobertura e adubo verde, aumentou a produtividade do algodão e da soja e acumulou carbono orgânico no solo arenoso.

ABSTRACT Most studies about soil organic carbon stock changes in the Cerrado (Brazilian Savanna) biome are either related to field data collected in clayey Ferralsols or different land uses, as if they were in equilibrium. This study aimed to evaluate the effect of tillage systems and crop sequences on the soil organic carbon stock and crop yield, in a sandy Ferralsol from Bahia, Brazil. The experimental design was randomized blocks, with four replicates. Soil samples were collected after fve years of cotton, soybean and maize monocropping under heavy disk harrow and leveling harrow (conventional tillage), and of crop rotation of cotton, soybean and maize with green manure or cover crop (no-tillage). Additional samples were collected from a non-cultivated site (Neotropical Savanna, Cerrado sensu stricto). Soil conservation practices such as no-tillage and crop rotation with cover crop and green manure favored the soil organic carbon stock at the 0-40 cm layer, with the highest values reaching 36.03 Mg ha−1. The accrued soil carbon stock under conventional tillage and monoculture of cotton, maize and soybean was lower than under no-tillage, which ranged from 30.9 to 54.9 %, with the soil organic carbon stock increasing at the annual rate of 2.36 Mg ha−1 during fve years. The no-tillage, with the soybean-maize-cotton rotation, in combination with cover crop and green manure, increased the cotton and soybean yields, with a simultaneous organic carbon accumulation in the sandy soil.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade econômica e a competitividade do arroz (Oryza sativa) de terras altas, em comparação ao arroz inundado, em sistema com diferentes épocas de fertilização nitrogenada e plantas de cobertura, no Sudeste do Brasil. Os tratamentos consistiram de arroz de terras altas cultivado sob palha de Urochloa brizantha ou Urochloa ruziziensis, com a seguinte fertilização: T, 30 kg ha-1 de N na semeadura do arroz + sem N extra (0 kg ha-1); C, 30 kg ha-1 de N na semeadura do arroz + 90 kg ha-1 de N no perfilhamento do arroz; A2, 30 kg ha-1 de N na semeadura do arroz + 90 kg ha-1 de N um dia antes da semeadura do arroz; e A1, 30 kg ha-1 de N na semeadura do arroz + 90 kg ha-1 de N nos plantios das plantas de cobertura. Foram determinados custo operacional total, receita bruta, lucro operacional, índice de lucratividade e preço de equilíbrio. O arroz de terras altas resulta em ganho monetário para o produtor similar ao do arroz inundado quando se adiciona nitrogênio, independentemente da época de adubação. Em condições de deficit hídrico, o arroz semeado na palhada de U. brizantha apresenta maior índice de lucratividade que o semeado na de U. ruziziensis. Quando há a possibilidade de deficit hídrico, U. brizantha, como planta de cobertura, resulta em maior segurança econômica para os produtores de arroz de terras altas.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the economic viability and competitiveness of upland rice (Oryza sativa), compared with flooded rice, in a system with different nitrogen fertilization timing and cover crops in Southeastern Brazil. The treatments consisted of upland rice grown under Urochloa brizantha or Urochloa ruziziensis straw, with the following fertilization: T, 30 kg ha-1 N at rice sowing + no extra N supply (0 kg ha-1); C, 30 kg ha-1 N at rice sowing + 90 kg ha-1 N at rice tillering; A2, 30 kg ha-1 N at rice sowing + 90 kg ha-1 N one day before rice sowing; and A1, 30 kg ha-1 N at rice sowing + 90 kg ha-1 N in the living cover crops. Total operating cost, gross revenue, operating profit, profitability index, and equilibrium price were determined. Upland rice results in a monetary gain for the farmer similar to that of flooded rice when nitrogen is added, regardless of fertilization timing. Under rainfall deficit conditions, upland rice sown on U. brizantha straw shows higher profitability rates than when sown on U. ruziziensis. When there is a possibility of rainfall deficit, U. brizantha, as a cover plant, results in a greater economic security for upland rice producers.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos dos fertilizantes nitrogenados na dinâmica do N e na produtividade de arroz (Oryza sativa) inundado em áreas úmidas tropicais Brasileiras. O experimento foi realizado em delineamento de blocos ao acaso, com seis tratamentos: ureia comum e protegida; doses de N (30, 70 e 150 kg há-1) em cobertura; e controle, sem fertilização com N. Foram quantificados emissões de N-N2O, potencial de aquecimento global (pGWP), fatores de emissão (EF) para fertilizantes minerais, rendimento de grãos, intensidade de emissão, nitrato, amônio, pH e potencial redox. As amostragens foram realizadas em duas safras e na entressafra do arroz. Durante o período de inundação das duas safras, os fluxos de N-N2O não excederam 862,41μg m2h1; no período de entressafra, os fluxos variaram de -52,95 a 274,34 μg m-2h-1 N-N2O. Observaram-se picos de emissão consistentes na drenagem do solo, antes da colheita, quando a dose mais alta de ambas as fontes de N foi utilizada, e também no controle na entressafra. A ureia protegida não reduz as emissões de N2O ou EF. O nitrogênio aumenta o rendimento de grãos. A ureia protegida não afeta o pGWP. As concentrações de NO3- e NH4+ no solo não estão relacionadas aos fluxos de N2O.

Abstract: The objective of this work was to evaluate the effects of nitrogen fertilizers on the N dynamics and grain yield in flooded rice (Oryza sativa) cultivation in Brazilian tropical wetland. The experiment was carried out in a randomized complete block design with six treatments, as follows: common and protected urea; topdressing application of N doses (30, 70, and 150 kg ha-1); and one control treatment, without N fertilization. Emissions of N2O-N, global warming potential (pGWP), emission factors (EF) for mineral fertilizers, grain yield, emission intensity, nitrate, ammonium, pH, and potential redox were quantified. Gas sampling was carried out in two crop seasons of rice cultivation and in one off-season. During the flooded period of the two crop seasons, N2O fluxes did not exceed 862.41 μg m-2 h-1 N2O-N; in the off-season, the fluxes varied from -52.95 to 274.34 μg m-2 h-1 N2O-N. Consistent emission peaks were observed in soil draining before harvest, when the highest rate of both N sources was used, and also in the control treatment in the off-season. Protected urea does not reduce N2O emissions or EF. Nitrogen increases the grain yield. Protected urea does not have any effect on the pGWP. The concentrations of NO3- and NH4+ in the soil are not related to N2O fluxes.

ABSTRACT. Sustainable production systems, such as the no-tillage system (NTS), have a tendency to increase organic carbon in the soil. However, in Brazilian cotton production, the conventional tillage system (CTS) is predominant, and long-term studies on cotton crop under the NTS are scarce. The present study aimed to evaluate the effect of soil management and crop rotation systems on the cotton fiber yield as well as on the carbon and nitrogen accumulation in the soil. This study was conducted in the Brazilian savanna over 9 years and consisted of the following four treatments with different soil management systems: the NTS and CTS with the succession or rotation of crops (cotton, soybean, maize, and Urochloa ruziziensis). The NTS increased the carbon content by 55% in the top 5 cm after 9 years and increased the carbon stock by approximately 20% at a depth of up to 40 cm. Crop rotation with soybean, maize, and cotton was insufficient to increase the carbon stock in the soil under the CTS. In addition to increasing the fiber yield, the cotton crop in a NTS rotated with soybean + U. ruziziensis and with maize + U. ruziziensis increases the carbon stock and nitrogen content in soil.

ABSTRACT The proper nitrogen management is required to achieve high irrigated rice yield. This study aimed to determine the rice response to nitrogen topdressing doses and calibrate the chlorophyll meter reading. Three experiments were conducted in a randomized block design. In the first experiment, five N rates (0, 30, 60, 90, and 120 kg ha-1) were evaluated as the first, and 30 kg ha-1 N as the second topdressing, which were combined with the application of 30 kg ha-1 N as the first and five N rates, as the second topdressing. The other experiments assessed the application of 30 kg ha-1 of N, as the first, and four N rates (0, 40, 80, and 120 kg ha-1), as the second topdressing. There was a response to N application, with maximum technical efficiency reaching 33 kg ha-1 in the first and between 40 and 50 kg ha-1 in the second topdressing. The chlorophyll meter was sensitive to estimate the amount of N to be applied in topdressing, using the nitrogen sufficiency index (NSI). To each percent unit of NSI below 95%, one should apply 10 kg ha-1 of N as the first and 2-3 kg ha-1 of N as the second topdressing.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do "biochar" de Eucalyptus sobre a fertilidade do solo, e sobre a produtividade e o desenvolvimento do arroz de terras altas. O experimento foi conduzido durante dois anos, em delineamento de blocos ao acaso, com quatro repetições, em Plintossolo Háplico franco-arenoso. Foram avaliadas quatro doses do fertilizante mineral NPK 05-25-15 (0, 100, 200 e 300 kg ha-1), distribuídas anualmente em faixas, e quatro doses de "biochar" (0, 8, 16 e 32 Mg ha-1), aplicadas uma única vez, no primeiro ano, sozinho ou com o fertilizante. No primeiro ano, o "biochar" afetou positivamente a fertilidade do solo [carbono orgânico total (TOC), Ca, P, Al, H+Al e pH], à profundidade de 0-10 cm, e foi o único fator com efeito significativo sobre a produtividade. No segundo ano, o efeito do "biochar" diminuiu ou foi superado pelo do fertilizante. O TOC se movimentou no perfil do solo para a profundidade de 10-20 cm, e isto influenciou a disponibilidade de K naquela camada. No segundo ano, houve interação significativa entre "biochar" e fertilizante quanto ao crescimento das plantas e ao acúmulo de massa de matéria seca.

The objective of this work was to evaluate the effect of biochar made from Eucalyptus on soil fertility, and on the yield and development of upland rice. The experiment was performed during two years in a randomized block design with four replicates, in a sandy loam Dystric Plinthosol. Four doses of NPK 05-25-15, annually distributed in stripes (0, 100, 200 and 300 kg ha-1), and four doses of biochar (0, 8, 16 and 32 Mg ha-1), applied once in the first year - alone or with NPK - were evaluated. In the first year, biochar positively affected soil fertility [total organic carbon (TOC), Ca, P, Al, H+Al, and pH], at 0-10 cm soil depth, and it was the only factor with significant effect on yield. In the second year, the effect of biochar diminished or was overcome by the fertilizer. TOC moved down in the soil profile to the 0-20 cm depth, influencing K availability in this layer. In the second year, there was a significant interaction between biochar and the fertilizer on plant growth and biomass dry matter accumulation.

A conservação do solo e a produtividade das culturas podem ser negativamente afetadas por mudanças causadas à composição e arranjos dos constituintes do solo por diferentes sistemas de manejo. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da intensidade de revolvimento sobre atributos físicos e teor de carbono orgânico (CO) do solo. O experimento foi realizado por 17 anos em Eldorado do Sul (RS), num Argissolo Vermelho de textura média sob diferentes sistemas de manejo: preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e semeadura direta (SD), utilizando a sucessão de culturas ervilhaca-milho. Uma área de campo nativo (CN), adjacente às parcelas agrícolas, foi utilizada como testemunha. As amostras de solo foram coletadas antes do estabelecimento da cultura de verão, nas camadas de 0-2,5, 2,5-7,5, 7,5-12,5 e 12,5-17,5 cm de profundidade. As propriedades avaliadas foram: teor de carbono orgânico, densidade do solo e de partículas, macro, micro e porosidade total, grau de floculação e estabilidade de agregados. Os sistemas de preparo não influenciaram a densidade e a porosidade total do solo, mas a distribuição do tamanho de poros variou conforme a profundidade de amostragem. A macroporosidade foi maior no preparo convencional em relação ao preparo reduzido e semeadura direta somente na camada de 7,5-12,5 cm, e os microporos foram mais abundantes de 0-2,5 cm na semeadura direta em relação aos demais sistemas. A adoção da semeadura direta aumentou a estabilidade de agregados da camada superficial do solo em relação ao preparo convencional, mediante a elevação no teor de carbono orgânico.

Both soil conservation and crop productivity may negatively be affected by changes caused to soil characteristics by management techniques. The objective of this study was to evaluate the influence of soil tillage on soil physical attributes and organic carbon contents. The experiment was carried out over a period of 17 years in Eldorado do Sul County (RS) in a loamy Acrisol under different management systems: conventional tillage, reduced tillage and no-tillage, using vetch-maize in crop succession. An area of native grassland adjacent to the agricultural plots was used as a control. The soil samples were collected in September before sowing the summer crop, from 0-2.5, 2.5-7.5, 7.5-12.5 and 12.5-17.5 cm deep soil layers. The evaluated soil propeties were organic carbon contents, bulk and particle densities, macro, micro and total porosity, flocculation degree, and aggregate stability. The soil management systems had no effect on soil density and total porosity, but the pore size distribution was dependent on the sampling depth. Soil macroporosity in conventional tillage as compared to reduced tillage and no-tillage was only higher in the layer of 7.5 to 12.5 cm, and micropores were more abundant at a soil depth of 0 to 2.5 cm in no tillage in relation to other tillage systems. The use of no-tillage systems increased aggregate stability in the surface layer (0-2.5 cm) compared to conventional tillage and was related to the increase in soil organic carbon contents.

Os sistemas de preparo afetam a estrutura do solo e podem influenciar o armazenamento de água disponível para as plantas. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito de longo prazo (17 anos) dos sistemas de preparo convencional (PC), preparo reduzido (PR) e semeadura direta (SD) sobre os atributos físicos relacionados ao armazenamento e disponibilidade de água de um Argissolo Vermelho com textura média, em Eldorado do Sul, RS. Amostras de solo (0-2,5, 2,5-7,5, 7,5-12,5, 12,5-17,5cm) foram coletadas numa seqüência ervilhaca/milho. Adicionalmente, amostrou-se uma área sob campo nativo (CN), adjacente à área experimental, como referência à condição natural do solo. O solo em SD apresentou maiores teores de carbono orgânico (CO) na camada superficial e maiores valores de resistência ao penetrômetro em profundidade, em relação ao solo em preparo convencional. Os sistemas de preparo não se diferenciaram quanto ao seu efeito na macro e microporosidade do solo, contudo o revolvimento no PC aumentou a condutividade hidráulica saturada em profundidade. Não se verificou nenhuma restrição física ao desenvolvimento radicular sob os diferentes sistemas de preparo, o que foi comprovado pelos valores de densidade (1,35 a 1,65 Mg m-3), macroporosidade (0,09 a 0,20 m³ m-3) e resistência ao penetrômetro (0,25 a 0,75 MPa). Do ponto de vista hídrico, as curvas de retenção e o volume de água disponível (AD = 10 kPa (capacidade de campo) - 1.500 kPa (ponto de murcha permanente)), não foram influenciados pelos sistemas de preparo, sendo o baixo volume de água disponível (0,05 a 0,09 m³ m-3) relacionado à textura desse solo. Nesse caso, o aumento da taxa de infiltração e a diminuição da evaporação da água decorrente da manutenção dos resíduos vegetais sobre o solo nos sistemas de preparo reduzido e semeadura direta, podem contribuir para uma maior disponibilidade hídrica na fase inicial do estabelecimento das culturas nesses sistemas conservacionistas de manejo em comparação ao preparo convencional.

The tillage systems affect the soil structure, and influence the storage of water available to plants. The objective of the present study was to evaluate the effects of long-term (17 years) of conventional tillage (PC), reduced tillage (PR) and no tillage (SD) on soil physical properties related to water storage in a Loamy Acrisol, in Eldorado do Sul, Rio Grande do Sul State. Soil samples (0-2.5, 2.5-7.5, 7.5-12.5, 12.5-17.5 cm) were collected in a sequence of vetch/corn and in an adjacent native grass field. The soil in SD presented high organic carbon (CO) for the superficial layer and large soil resistance values for depth compared to the conventional tillage. There were no differences among tillage systems of macro and microporosity of the soil, but for PC the saturated hydraulic conductivity increased in depth. No physical restriction to the plant root penetration in the soil under the different tillage systems was verified, which agrees with observation of non-critical observed values of bulk density (1.35 - 1.65 Mg m-3), macroporosity (0.09 - 0.20 m³ m-3) and soil resistance (0.25 - 0.75 MPa). The water retention curves and the available water (AD = 10 kPa (field capacity) - 1.500 kPa (point of permanent wither)) were not influenced by tillage systems, being the low volume of available water (0.05 - 0.09 m³ m-3) related to the texture of this soil. In this case, the increase of the infiltration rate and decrease of water evaporation due to the maintenance of the plant residues on soil surface for reduced tillage and no tillage may contribute to increase availability of water in the initial phase of crop establishment in these systems.