ABSTRACT Soils with high organic carbon content, such as those with “humic A horizon”, occur in different regions of Brazil. This study aimed to determine the quantitative and qualitative characteristics of organic matter regarding the humic A horizon under different land uses in Bom Jardim, in Rio de Janeiro State, Brazil. Samples from forest, pasture, Eucalyptus plantation, coffee cultivation, olericulture, and also passion fruit soils were sampled and analyzed. In October 2011, undisturbed samples from humic A horizons, were collected for soil density analysis. In addition, disturbed samples were collected for the determination of organic carbon (Corg) content, total carbon, humic substance fractions contents and natural abundance of 13Carbon (δ13C). Low Corg contents were observed in areas under olericulture, pasture and passion fruit cultivation. The fulvic acid fraction was higher than other fractions, regardless of land use. The small variability in δ13C indicated maintenance of original Corg and suggest high resistance of Soil Organic Matter in humic A horizons.

RESUMO Poucos estudos foram conduzidos em relação à acumulação de C na parte aérea (ou subterrânea) e solo/substrato em áreas severamente degradadas, como áreas mineradas. O presente estudo foi desenvolvido para encontrar uma estratégia de recuperação para uma área minerada e caracterizar o seu potencial de sequestro de C a partir do plantio de duas espécies de árvores brasileiras que fixam nitrogênio do ar (Mimosa caesalpiniifolia Benth e M. bimucronata (DC) O. Kuntze). Lodo de esgoto foi incluído no desenho experimental. Assim, um experimento em delineamento em blocos ao acaso e esquema fatorial 2 x 5 e quatro repetições foi instalado no estado do Rio de Janeiro, Brasil. Os tratamentos consistiram em uma combinação de duas espécies arbóreas e cinco doses de lodo de esgoto (0, 2,85; 5,70; 11,40 e 22,80 Mg ha-1). M. caesalpiniifolia cresceu melhor (p <0,05) na área recuperada do que M. bimucronata, mesmo que nem a altura, nem a área basal de ambas as espécies tenham respondido à aplicação do lodo. O estoque de carbono nos troncos das árvores diferiu entre as espécies (27,3 e 14,3 Mg ha-1, para M. caesalpinifolia e M. bimucronata, respectivamente) e foi influenciado pelas doses de lodo de esgoto, enquanto o estoque de carbono do solo (0-10 cm) não diferiu entre espécies e doses (12,0 e 12,2 Mg ha-1, para M. caesalpiniifolia e M. bimucronata, respectivamente). A fertilidade do solo no local degradado foi melhorada pelas leguminosas, seis anos após o plantio, com uma pequena influência do lodo de esgoto. Áreas mineradas recuperadas com leguminosas podem sequestrar quantidades significativas de C, tanto na biomassa aérea quanto no solo em um curto período de tempo.

ABSTRACT Few studies have been carried out on aboveground (or belowground) and soil/substrate C accumulation in severely degraded areas, such as mined areas. The present study was developed in order to find a recovery strategy for a mined area and characterize its potential for C sequestration by planting two nitrogen-fixing Brazilian tree species (Mimosa caesalpiniifolia Benth and M. bimucronata (DC.) O. Kuntze). Sewage sludge was included in the experimental design. An experiment under randomized block condition and 2 x 5 factorial design with four replications were defined and carried out, in Rio de Janeiro State, Brazil. The treatments consisted of a combination of both tree species and five sewage sludge doses (0, 2.85; 5.70; 11.40 and 22.80 Mg ha-1). M. caesalpiniifolia grows better (p<0.05) in reclaimed areas than M. bimucronata, even though neither the height nor the basal area of both species responded to the sludge application. Carbon stock in the tree trunks differ between species (27.3 and 14.3 Mg ha-1, for M. caesalpinifolia and M. bimucronata, respectively), and was influenced by the doses of sewage sludge, whereas the soil carbon stock (0-10 cm) did not differ between species and doses (12.0 and 12.2 Mg ha-1, for M. caesalpiniifolia and M. bimucronata, respectively). Soil fertility in the degraded site was found to be improved by legume trees six years after planting, with a small influence of the sewage sludge level. Mined areas recovered with legume trees can sequestrate significant amounts of C both in aboveground biomass and soil in a short period of time.

Resumo O objetivo deste trabalho foi apresentar uma abordagem para avaliar as funções do solo em agroecossistemas e seus impactos sobre os serviços ambientais (SA). Uma abordagem com estudo de casos foi proposta para analisar a relação entre o estabelecimento e o manejo de agroecossistemas, em três biomas brasileiros (Floresta Atlântica, Cerrado e Caatinga), e a sua correlação com a prestação de serviços ambientais, tendo-se levado em consideração as especificidades de cada área. Também foi proposto um conjunto de parâmetros do solo que possam ser utilizados como indicadores para monitorar as alterações no agroecossistema. Observou-se que os tipos de serviços ambientais mais afetados pela implantação e pela gestão dos agroecossistemas são os de suporte e provisão, o que mostra o potencial que o manejo agrícola tem de fornecer múltiplos serviços, além de alimentos, fibras e energia. "Sem uso de fogo" e "consórcios agrícolas" foram os critérios usados na implantação e a gestão de agroecossistemas com maior potencial em aumentar a prestação de serviços ambientais, enquanto o estoque de biomassa no solo e na serapilheira foi o parâmetro do solo mais adequado para uso como indicador no monitoramento do impacto do agroecossistema na prestação de serviços ambientais.

Abstract The objective of this work was to present an approach to evaluate soil functions in agroecosystems and their impact on environmental services (ES). An approach with case studies was proposed to assess the relationship between the establishment and management of agroecosystems, in three Brazilian biomes (Atlantic Forest, Cerrado, and Caatinga), and their environmental services provision, considering the specificities of each area. A set of soil parameters that can be used as indicators to monitor changes in the agroecosystem was also proposed. The environmental services types most affected by the establishment and management of the agroecosystems were the supporting and provisioning services, showing the potential of agricultural management in providing multiple services, besides food, fiber, and energy. "No fire use" and "agricultural consortium" were the criteria for the establishment and management of agroecosystems with greater potential to increase environmental services provision, whereas biomass stock in soil and litter was the most appropriate soil parameter to be used as an indicator to monitor the impact of agroecosystems in environmental services provision.

Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes usos da terra nas características e nos atributos de Latossolos da região Oeste do Estado da Bahia. Os Latossolos apresentavam texturas com fração areia amplamente predominante, e foram avaliados em áreas de cerrado, algodão, soja e feijão, no Município de Luís Eduardo Magalhães. A caracterização morfológica e a coleta de amostras de solos para avaliação dos atributos físicos e químicos por horizontes foram feitas em minitrincheiras, enquanto a avaliação da condutividade hidráulica saturada foi feita com permeâmetro de Guelph em duas profundidades: 0,0-0,20 e 0,20-0,40 m. Os Latossolos avaliados, além de uma estrutura maciça, apresentaram horizonte genético adensado, que, sob uso agrícola, torna-se mais compactado, espesso e superficial, e forma torrões quando revolvido. O uso agrícola reduz a condutividade hidráulica saturada dos Latossolos avaliados nas duas camadas, com exceção do cultivo de feijão.

Abstract The objective of this work was to evaluate the effects of different land uses on the characteristics and attributes of Oxisols in the western region of the state of Bahia, Brazil. The Oxisols had textures with largely predominant sand fraction, and they were evaluated in areas of cerrado, cotton, soybean, and common bean in the municipality of Luís Eduardo Magalhães. The morphological characterization and the collection of samples for evaluating soil physical and chemical attributes of horizons were carried out in small trenches, while the evaluation of field saturated hydraulic conductivity was done using the Guelph permeameter at two depths: 0.0 to 0.20 and 0.20 to 0.40 m. The evaluated Oxisols, besides their massive structure, showed a dense genetic horizon, which, under agricultural use, becomes more compacted, thick, and shallow, forming clods when plowed. Agricultural use reduces the saturated hydraulic conductivity of the evaluated Oxisols in both layers, except for common bean cultivation.

Resumo Os solos leves ocupam cerca de 8% do território brasileiro e são epecialmente expressivos na nova e na última fronteira agrícola do país: a região de Matopiba, nos estados do Maranhão, do Tocantins, do Piauí e da Bahia, onde representam 20% da área. Esses solos enquadram-se nas classes texturais areia e areia franca ou francoarenosa, até a profundidade de 0,75 m ou mais, e são representados principalmente pelos Neossolos Quartzarênicos e, em parte, por Latossolos e Argissolos. O entendimento do funcionamento desses solos depende do estabelecimento de critérios distintivos sobre: dinâmica da matéria orgânica; teor e mineralogia da fração argila; teores de areia grossa e de areia total, em relação aos de areia fina; diâmetro médio da fração areia; e capacidade de retenção de água. Esses critérios podem contribuir para o zoneamento e para o manejo conservacionista e da fertilidade dos solos leves, bem como para estimação de seu potencial agrícola. Sistemas integrados de produção, como os de integração lavoura-pecuária e lavoura-pecuária-floresta, além do plantio direto com rotação de culturas, dos plantios florestais mistos com espécies leguminosas, e do uso de adubos verdes e cultivos de cobertura, são relevantes para o manejo adequado desses solos. O objetivo deste artigo de revisão foi caracterizar os solos leves e apontar os principais desafios em relação a seu potencial agrícola, a seu manejo e conservação e sua fertilidade, frente à expansão e à consolidação da nova fronteira agrícola.

Abstract Light soils occupy 8% of the Brazilian territory and are especially expressive in the new and last agricultural frontier in Brazil: the Matopiba region - in the states of Maranhão, Tocantins, Piauí, and Bahia -, where they represent 20% of the area. These soils fit into the textural classes of sand and loamy sand or sandy loam, down to 0.75-m soil depth or deeper, and they are mainly represented by Neossolos Quartzarênicos (Quartzipsamments) and, partly, by Latossolos (Oxisols) and Argissolos (Ultisols). The understanding of soil functioning depends on the establishment of distinguishing criteria for: organic matter dynamics; content and mineralogy of the clay fraction; coarse sand and total sand contents, in relation to those of fine sand; mean diameter of the sand fraction; and water retention capacity. These criteria can contribute for the zoning and for the conservation and fertility management of light soils, as well as for the estimation of their agricultural potential. Integrated production systems, such as crop-livestock and crop-livestock-forestry integration, besides no-tillage with crop rotation, mixed forestry planting with legumes, and the use of green manure and cover crops are relevant for the proper management of these soils. The objective of this review was to characterize light soils and to highlight the main challenges regarding their agricultural potential and their conservation and fertility managements, in face of the expansion and consolidation of the new Brazilian agricultural frontier.

Abstract The sugarcane in Brazil is passing through a management transition that is leading to the abolition of pre-harvest burning. Without burning, large amounts of sugarcane trash is generated, and there is a discussion regarding the utilization of this biomass in the industry versus keeping it in the field to improve soil quality. To study the effects of the trash removal on soil quality, we established an experimental sugarcane plantation with different levels of trash over the soil (0%, 50% and 100% of the original trash deposition) and analyzed the structure of the bacterial and fungal community as the bioindicators of impacts. The soil DNA was extracted, and the microbial community was screened by denaturing gradient gel electrophoresis in two different seasons. Our results suggest that there are no effects from the different levels of trash on the soil chemistry and soil bacterial community. However, the fungal community was significantly impacted, and after twelve months, the community presented different structures among the treatments.

RESUMO A cultura da seringueira (Hevea brasiliensis) pode acumular quantidades significativas de carbono, seja na biomassa ou no solo. No entanto, ainda se está longe de uma compreensão abrangente sobre o potencial de estoque de C entre os diferentes clones de seringueira, em razão de esses serem tipicamente formados para exibir outras características, como aumento de produtividade e maior tolerância às doenças. Assim, este estudo teve como objetivo abordar as diferenças entre plantios clonais de seringueira, buscando preencher a lacuna decorrente da seguinte indagação: A hipótese do estudo foi que os diferentes clones de seringueira, desenvolvidos para serem adaptados a distintas condições ambientais e biológicas, divergem em termos de estoque de C no solo e na biomassa. Foram comparados os estoques de C no solo em quatro profundidades e profundidade total (0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40; e 0,00-0,40 m) e nos diferentes compartimentos da biomassa arbórea. Foram comparados cinco diferentes clones de seringueira com sete anos de idade (FX 3864, FDR 5788, PMB 1, MDX 624 e CDC 312), que foram implantados em um delineamento em blocos casualizados, no campo experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária do Estado do Rio de Janeiro. Não foi observada diferença entre os plantios clonais de seringueira quanto aos estoques de C no solo, mesmo considerando o estoque total de 0,00-0,40 m. Diferentemente do que ocorreu no estoque de C no solo, os plantios clonais divergiram em termos de C na biomassa arbórea, com a fração tronco contribuindo majoritariamente para o total do C da biomassa. Foi verificado que a biomassa arbórea e o solo contribuem diferentemente para o estoque de C total, 36,2 e 63,8 %, respectivamente. Os padrões observados indicaram que, independentemente das diferenças entre clones, o cultivo de seringueira em si pode ser interessante para elevar o estoque de C do solo.

ABSTRACT Rubber tree (Hevea brasiliensis) crop may accumulate significant amounts of carbon either in biomass or in the soil. However, a comprehensive understanding of the potential of the C stock among different rubber tree clones is still distant, since clones are typically developed to exhibit other traits, such as better yield and disease tolerance. Thus, the aim of this study was to address differences among different areas planted to rubber clones. We hypothesized that different rubber tree clones, developed to adapt to different environmental and biological constrains, diverge in terms of soil and plant biomass C stocks. Clones were compared in respect to soil C stocks at four soil depths and the total depth (0.00-0.05, 0.05-0.10, 0.10-0.20, 0.20-0.40, and 0.00-0.40 m), and in the different compartments of the tree biomass. Five different plantings of rubber clones (FX3864, FDR 5788, PMB 1, MDX 624, and CDC 312) of seven years of age were compared, which were established in a randomized block design in the experimental field in Rio de Janeiro State. No difference was observed among plantings of rubber tree clones in regard to soil C stocks, even considering the total stock from 0.00-0.40 m depth. However, the rubber tree clones were different from each other in terms of total plant C stocks, and this contrast was predominately due to only one component of the total C stock, tree biomass. For biomass C stock, the MDX 624 rubber tree clone was superior to other clones, and the stem was the biomass component which most accounted for total C biomass. The contrast among rubber clones in terms of C stock is mainly due to the biomass C stock; the aboveground (tree biomass) and the belowground (soil) compartments contributed differently to the total C stock, 36.2 and 63.8 %, respectively. Rubber trees did not differ in relation to C stocks in the soil, but the right choice of a rubber clone is a reliable approach for sequestering C from the air in the biomass of trees.

RESUMO A cobertura florestal possui importância dentro do contexto do balanço hídrico de determinado local, podendo alterar o mecanismo de entrada de água e nutrientes na superfície do solo. Apresenta-se o resultado de um estudo que visou quantificar a precipitação efetiva, a interceptação e a adição de nutrientes na precipitação interna e no escoamento pelo tronco em um remanescente florestal da Mata Atlântica com diferentes estádios sucessionais: floresta secundária em estádio inicial (FSEI), floresta secundária em estádio médio (FSEM) e floresta secundária em estádio avançado (FSEA). O estudo foi conduzido no município de Pinheiral - RJ, durante o período de abril de 2009 a março de 2010. Os valores de precipitação incidente, precipitação efetiva e de interceptação foram similares entre os três estádios avaliados. A área de FSEA apresentou maiores valores de Mg e P na adição de nutrientes via precipitação interna em relação às demais áreas avaliadas. O pH da água da precipitação interna não diferiu entre as áreas, mas foi mais elevado do que o pH da precipitação total. As três áreas avaliadas não apresentaram diferença quanto à adição de nutrientes via escoamento pelo tronco. A área FSEA apresentou uma tendência de maiores valores de adição de nutrientes via precipitação interna e escoamento pelo tronco.

ABSTRACT Forest cover has importance within the context of the water balance of a particular site and may alter the mechanism of entry of water and nutrients to the soil surface. The aim of this study was to quantify the net precipitation, interception, addition of nutrients in throughfall and stem flow in a forest in different stages of regeneration of Mata Atlântica: early-stage secondary forest (ESSF), intermediary stage secondary forest (ISSF) and advanced stage secondary forest (AESF). The study was conducted in Pinheiral, Rio de Janeiro state. The data collection was performed during the period of April 2009 to March 2010. The values of incident precipitation, effective precipitation and interception were similar among the three stages evaluated. The AESF area showed higher values of Mg and P in the addition of nutrients from throughfall compared with other areas assessed. The pH of the precipitation incident did not differ among areas, but was higher than the pH of rainfall. The three areas evaluated showed no difference in the addition of nutrients to flow through the trunk. The AESF area showed a trend of higher levels of addition of nutrients from throughfall precipitation and runoff from stemflow.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da adição de zeólita a grânulos de ureia e dos diâmetros de grânulos nas perdas de NH3 por volatilização e na absorção de N pelo sorgo. Formulações de ureia com adição de zeólita e ligante orgânico, nos diâmetros menores que 2 mm, 2-4 mm e maiores que 4 mm e, sulfato de amônio e ureia-NBPT, foram aplicados à superfície do solo sobre bandejas, em casa de vegetação. A adição de zeólitas naturais à superfície dos grânulos de ureia ou à composição destes diminuiu as perdas por volatilização em 20% e aumentou a extração de N pelas plantas. A acumulação de N nas plantas de sorgo foi inversamente proporcional às perdas de N por volatilização.

The objective of this work was to evaluate the effect of zeolite addition to granules of urea and of its particles sizes on the loss of NH3 by volatilization and on the N uptake by sorghum plants. Formulations of urea with addition of zeolites and organic binder, with three-size particles (lower than 2 mm, 2-4 mm, and greater than 4 mm), and ammonium sulfate and urea-NBPT were applied to soil surface on trays in a greenhouse. Natural zeolites addition onto urea granule surface or to granule's composition decreased NH3-N volatilization by 20% and increased the amount of N absorbed by plants. Nitrogen accumulation in the sorghum plants was inversely proportional to N losses by volatilization.

Na região serrana do Estado do Rio de Janeiro (bioma Mata Atlântica), pequenos agricultores praticam agricultura itinerante no sistema de corte e queima. Neste trabalho, amostras de horizontes superficiais (0 -15 cm) de um Latossolo Vermelho-Amarelo sob cinco diferentes coberturas vegetais (Mata Atlântica, cultivo anual, café, banana e pastagem) foram coletadas para caracterização química dos teores de carbono nas diferentes frações de substâncias húmicas. As amostras obtidas sob mata e sob pastagem puderam ser nitidamente isoladas das demais pelo modelo discriminante construído. Aquelas representativas do grupo das culturas (banana, café e cultivo) foram superposicionadas, indicando haver semelhança entre os atributos relativos à matéria orgânica nos solos sob esses usos. O modelo obtido permitiu classificar corretamente 88% das amostras analisadas. Os atributos ácidos fúlvicos (AF), carbono orgânico (C), nitrogênio total (N) e relação C/N foram selecionados pelo modelo, sendo o teor de ácidos fúlvicos o atributo de maior peso relativo. Esse resultado indica que o fracionamento de substâncias húmicas permite a observação de alterações no solo que não são possíveis de serem identificadas pela simples determinação do teor de carbono orgânico total. Pelo padrão de agrupamento das áreas (mata-pastagem e banana-café-cultivo), denotou-se que o uso de fertilizantes pode se relacionar com alterações em atributos indicadores importantes, como o teor de ácidos fúlvicos.

In the mountain region of the State of Rio de Janeiro (Atlantic Rain Forest biome), small farmers practice shifting cultivation in the slash and burn system. In this work, soil surfaces samples (0-15cm) of a Yellow Red Latossolo under five different vegetal coverings (Atlantic Rain Forest, annual culture, coffee, banana and pasture), had been taken in the small farming area of Bom Jardim RJ for soil chemical characterization and carbon content analysis in the different humic fractions. The samples taken under forest and pasture could be clearly isolated from the other groups for the discriminante model created. For the banana, coffee and culture groups, a certain overlapping was observed, indicating a similarity of the soil organic matter attributes between these coverings. The model allowed to correctly classify 88% of the analyzed samples. The fulvic acid (AF), organic carbon (C), total nitrogen (N), and the C/N ratio had been selected by the model, with the fulvic acids having the attribute of higher relative weight. This result suggests that the humic acids fractionation allows the detection of alterations in the soil that are not possible to be identified for the simple determination of the total organic carbon. The discriminate pattern of areas (forest-pasture and banana-coffe-culture) denotes that fertilizer could be related with changes in some important indicator attributes such as fulvic acids.

O objetivo do estudo foi avaliar os efeitos de plantios de Acacia mangium, localizados no cerrado em Roraima, sobre o carbono orgânico e biomassa microbiana do solo. Foram realizadas amostragens de solo nas profundidades de 0-20 cm e 20-40 cm em dois plantios de A. mangium com cerca de cinco anos de idade, e em duas áreas de Cerrado nativo consideradas referência. Um dos plantios de A. mangium (localizado na Fazenda Cigolina) correspondeu a um plantio homogêneo (espaçamento de 3,6 m entre linhas e 2,0 m entre plantas) enquanto que o outro (localizado no Campo Experimental Água Boa - CEAB) correspondeu a um plantio em faixas com duas linhas de plantio (espaçamento de 6 m entre linhas, 2,5 m entre plantas e cerca de 30 m entre faixas). As amostras de solo foram analisadas quanto ao carbono orgânico, carbono da biomassa microbiana, respiração basal do solo e quociente metabólico, além de atributos químicos de fertilidade. Foi verificado que os plantios de A. mangium não proporcionaram aumentos significativos do carbono orgânico do solo em comparação às áreas de referência. Entretanto, na média geral, esses plantios proporcionaram aumento do carbono da biomassa microbiana do solo e redução do quociente metabólico, indicando a possibilidade de acúmulo de carbono orgânico no solo em longo prazo. Também foi observado que, em comparação ao plantio da fazenda Cigolina e às áreas de referência, o carbono microbiano do solo foi maior e acompanhado de menor quociente metabólico no plantio de A. mangium no CEAB, mostrando que a estrutura de plantio exerceu influência sobre a biomassa microbiana do solo.

The aim of this study was to evaluate the effects of Acacia mangium plantation in the Roraima's Savanna, on soil organic carbon and soil microbial biomass. Soil samplings were collected on the depths of 0-20 cm and 20-40 cm in two Acacia mangium plantation sites, about five years old, and in two sites of native savanna as reference. One of the A. mangium sites (located at Fazenda Cigolina) was composed by a homogeneous plantation (3.6 m between row and 2.0 m between trees) and, the other one (located at Campo Experimental Agua Boa Experimental - CEAB) was composed by a plantation on which the planting distances had strips of two rows 6 meters apart, 2.5 meters between trees and 30 meters between strips). Soil samples were analyzed regarding soil organic carbon, microbial biomass carbon, soil basal respiration and metabolic quotient, besides soil fertility attributes. Results showed that A. mangium plantations did not provide significant increases of organic carbon on the soil comparing with sites used as reference. However, generally, A. mangium plantation increased soil microbial biomass carbon and reduced metabolic quotient, indicating a possibility of soil organic carbon accumulation in long-term. It was also observed that, soil biomass microbial carbon was higher, followed by smaller metabolic quotient at CEAB A. mangium plantation compared with Cigolina and reference sites, showing that planting design exercised influence on soil microbial biomass.

Apesar de os teores de matéria orgânica serem normalmente baixos em solos arenosos, ela é responsável por quase a totalidade da CTC, armazenamento de água e disponibilidade de nutrientes desses solos. A avaliação de sistemas de exploração florestais alternativos, com vistas em incrementar a acumulação de C e N, devem ser incentivados. Este estudo compara plantios puros e mistos de Eucalyptus grandis e Pseudosamanea guachapele, leguminosa fixadora de N2, em relação os estoques de C e N do solo. Os plantios foram realizados em áreas anteriormente manejadas com Panicum maximum num Planossolo, que, por pelo menos dez anos, não recebeu qualquer fertilizante. Para estimar o C e o N estocado, foram retiradas amostras das camadas de 0-2,5; 2,5-5,0; 5,0-7,5; 7,5-10,0; 10,0-20,0 e 20,0-40,0 cm tanto nos plantios puros e mistos, quanto na área de pasto. A técnica da abundância natural do 13C foi utilizada na estimativa do C originado das árvores nos 10 cm superficiais. Os estoques de C e N, no plantio misto atingiu valores de 23,83 e 1,74 Mg ha-1, respectivamente. Nos puros, de guachapele e eucalipto, e no pasto os estoques de C estimados foram de 14,20; 17,19 e 24,24 Mg ha-1, respectivamente. Para os mesmos tratamentos, os estoques de N foram estimados em 0,83; 0,99 e 1,71 Mg ha-1, respectivamente. Mais de 40 % do C do solo sob o plantio misto foram estimados como sendo derivados das árvores, enquanto nos plantios puros de eucalipto e guachapele, a contribuição do C das árvores ficou em 19 e 27 %, respectivamente. Esses resultados evidenciam que a presença da leguminosa no plantio consorciado aumenta os estoques de C e N do solo.

In spite of the normally low content of organic matter found in sandy soils, it is responsible for almost the totality of cation exchange capacity (CEC), water storage and availability of plant nutrients. It is therefore important to evaluate the impact of alternative forest exploitation on the improvement of soil C and N accumulation on these soils. This study compared pure and mixed plantations of Eucalyptus grandis and Pseudosamanea guachapele, a N2-fixing leguminous tree, in relation to their effects on soil C and N stocks. The studied Planosol area had formerly been covered by Panicum maximum pasture for at least ten years without any fertilizer addition. To estimate C and N contents, the soil was sampled (at depths of 0-2.5; 2.5-5.0; 5.0-7.5; 7.5-10.0; 10.0-20.0 and 20.0-40.0 cm), in pure and mixed five-year-old tree plantations, as well as on adjacent pasture. The natural abundance 13C technique was used to estimate the contribution of the soil organic C originated from the trees in the 0-10 cm soil layer. Soil C and N stocks under mixed plantation were 23.83 and 1.74 Mg ha-1, respectively. Under guachapele, eucalyptus and pasture areas C stocks were 14.20, 17.19 and 24.24 Mg ha-1, respectively. For these same treatments, total N contents were 0.83; 0.99 and 1.71 Mg ha-1, respectively. Up to 40 % of the soil organic C in the mixed plantation was estimated to be derived from trees, while in pure eucalyptus and guachapele plantations these same estimates were only 19 and 27 %, respectively. Our results revealed the benefits of intercropped leguminous trees in eucalyptus plantations on soil C and N stocks.

A variabilidade espacial de atributos físicos, químicos, biológicos ou pedogenéticos é citada como responsável por padrões encontrados na distribuição do C e nutrientes do solo. Numa toposseqüência típica da Baixada Fluminense (Planossolo Háplico - PL, Argissolo Amarelo - AA e Argissolos Vermelho-Amarelos - AV1 e AV2), buscou-se avaliar a influência da paisagem na distribuição de atributos químicos e no uso da água e o crescimento do Eucalyptus urophylla. Amostras de solo foram coletadas ao acaso em três locais da toposseqüência, para caracterização da sua fertilidade, enquanto outras foram retiradas de trincheiras nas profundidades de 0-10, 10-20, 20-40, 40-60 e 60-100 cm, para avaliação do estoque de C. A circunferência à altura do peito (CAP) e a altura (ALT) e análise isotópica do d13C de tecido foliar de plantas em cada terço da paisagem foram também avaliadas como parâmetros de crescimento e de eficiência do uso da água. Embora a fertilidade do solo tenha se relacionado com o material parental local, o crescimento do eucalipto parece estar mais relacionado com a dinâmica de água na paisagem que com a maioria dos atributos químicos do solo, pois os maiores valores de CAP e ALT foram encontrados nos terços médio e inferior da toposseqüência, menos férteis. Os valores de d13C de amostras foliares de eucaliptos dos terços superior e inferior fortalecem essa hipótese. Os estoques de C dos solos (4,75 kg m-2 para o PL, 4,63 kg m-2 para o AA, 2,93 kg m-2 para o AV2 e 2,60 kg m-2 para o AV1) se relacionaram com as diferenças na densidade do solo, conseqüência da própria mineralogia. Dessa forma, conclui-se que o relevo tem forte influência sobre os atributos químicos do solo, embora haja evidências de o crescimento do eucalipto se relacionar com a disponibilidade de água no solo.

Spatial variability of soil attributes (physical, chemical, biological or pedogenic) are related with some C stock and nutrient distribution patterns. The influence of landscape on the distribution of chemical attributes, carbon stocks and the water use and Eucalyptus urophylla growth were evaluated on typical soil series and toposequence, on Seropédica, RJ. For soil fertility evaluation, samples were collected in a transect that divided the relief into three portions. For carbon stock estimation, samples at 0-10; 10-20; 20-40; 40-60 and 60-100cm depths were collected in each portion. Circumference at breast height (CAP) and height (ALT) of plants and isotopic analysis of d13C of foliar samples collected in distinct drainage class soils were used to evaluate the eucalypt growth and water use efficiency. Although soil fertility was related to changes in parental material, eucalyptus growth seems to be more related with water dynamics in the landscape since the highest CAP and ALT values were found in the lower, less fertile, slope positions. The d13C sign found in foliar tissues confirms this hypothesis. The C stocks on different soil class (4.75 kg m-2 for Fragiaquult, 4.63 kg m-2 for Typic Kannapludalf, 2.93 kg m-2 for Typic Kannapludalf -shoulder position and 2.60 kg m-2 for the Typic Kannapludalf-backslope) were related to mineralogy and particle organization (bulk density). It was concluded that relief could modify chemical attributes of soil and eucalyptus growth, especially through water availability.

A interceptação da chuva pela copa das florestas tem grande relevância no ciclo biogeoquímico de nutrientes nos solos de baixa fertilidade sob florestas nativas e plantadas. Entretanto, pouco se sabe sobre as modificações na qualidade dessa água e no balanço hidrológico após a interceptação pela copa do eucalipto sob condições de plantios puros e mistos com leguminosas, no Brasil. Amostras de água de chuva (RF), de precipitação interna (TF) e de escoamento pelo tronco (SF), foram coletadas e analisadas quimicamente em plantios puros de mangium (espécie fixadora de nitrogênio atmosférico - EFN), guachapele (EFN) e eucalipto (espécie não fixadora de nitrogênio - ENFN) e consorciados com guachapele e eucalipto, em Seropédica, Rio de Janeiro. Nove coletores de escoamento pelo tronco (colocados em árvores), nove pluviômetros posicionados ao acaso nos plantios e três fora da influência deles foram utilizados no monitoramento durante 5,5 meses. A mangium direcionou 33,4% do total precipitado para o seu tronco. Uma estimativa baseada na correção da média anual precipitada na área (1.213 mm) indicou uma contribuição no aporte de nutrientes (kg ha-1) de 8,42; 0,95; 19,04; 6,74; 4,72; e 8,71 kg ha-1 dos elementos N-NH4+, P, K+, Ca+2, Mg+2 and Na+, respectivamente. A precipitação interna participou com a maior parte da contribuição, em comparação com o escoamento pelo tronco. Os maiores aportes de N-NH4+ (15,03 kg ha-1) e K+ (179,43 kg ha-1) foram observados sob as copas de guachapele em plantio puro. Elevada quantidade de Na+ denota influencia do mar próximo à área experimental. A mangium foi a espécie adaptada à competição por água. Comparativamente ao plantio puro de eucalipto, o plantio misto intensificou a lixiviação de N, Ca e Mg da copa, enquanto o de K e o P aportaram em menores quantidades nesse plantio.

The interception of the rainfall by the forest canopy has great relevance to the nutrient geochemistry cycle in low fertility tropical soils under native or cultivated forests. However, little is known about the modification of the rainfall water quality and hydrological balance after interception by the canopies of eucalyptus under pure and mixed plantations with leguminous species, in Brazil. Samples of rainfall (RF), throughfall (TF) and stemflow (SF) were collected and analyzed in pure plantations of mangium (nitrogen fixing tree -NFT), guachapele (NFT) and eucalyptus (non-nitrogen fixing tree -NNFT) and in a mixed stand of guachapele and eucalyptus in Seropédica, State of Rio de Janeiro, Brazil. Nine stemflow collectors (in selected trees) and nine pluviometers were randomly disposed under each stand and three pluviometers were used to measure the incident rainfall during 5.5 months. Mangium conveyed 33.4% of the total rainfall for its stem. An estimative based on corrections for the average annual precipitation (1213 mm) indicated that the rainfall's contribution to the nutrient input (kg ha-1) was about 8.42; 0.95; 19.04; 6.74; 4.72 and 8.71 kg ha-1 of N-NH4+, P, K+, Ca+2, Mg+2 and Na+, respectively. Throughfall provided the largest contributions compared to the stemflow nutrient input. The largest inputs of N-NH4+ (15.03 kg ha-1) and K+ (179.43 kg ha-1) were observed under the guachapele crown. Large amounts of Na+ denote a high influence of the sea. Mangium was the most adapted species to water competitiveness. Comparatively to pure stand of eucalyptus, the mixed plantation intensifies the N, Ca and Mg leaching by the canopy, while the inputs of K and P were lower under these plantations.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a deposição de serapilheira e a transferência de N associada às folhas e folíolos desse resíduo em plantios puros e consorciado de guachapele (Pseudosamanea guachapele) e eucalipto (Eucalyptus grandis), aos sete anos de idade, em Seropédica, RJ. No ano de avaliação (2000/2001) a deposição anual de serapilheira nos diferentes plantios não diferiu significativamente 12,75 Mg ha-1 (guachapele); 11,84 Mg ha-1 (eucalipto) e 12,44 Mg ha-1 (consorciado). Mesmo com pequena participação na composição da serapilheira em plantio consorciado (11% do total depositado), a leguminosa proporciona redução no tempo médio de residência dos resíduos no solo de 0,3 ano, comparativamente ao plantio puro de eucalipto.

The litter deposition and nitrogen content on litter leaves were studied on seven years old pure and 1 1 mixed stand of guachapele (Pseudosamanea guachapele)and eucalyptus (Eucalyptus grandis). There was no difference in litter deposition among species in pure or mixed crop 12.75 Mg ha-1 for guachapele, 11.84 Mg ha-1 for the eucalyptus and 12.44 Mg ha-1 for the mixed crop. The legume three contribution to the mixed stand was only 11% of the total, but reduced by 0.3 year the time of residue residence on the soil.