ABSTRACT. Agroforestry systems may show low CO2 efflux, and CO2 efflux contributes to sustainability. This work aimed to evaluate the soil CO2 efflux in coffee plantations cultivated in agroforestry and full-sun systems during the winter in high-altitude tropical climate regions. The work was carried out at three family farms (RO, GI, and PA) in Minas Gerais, Brazil. Two treatments were established: coffee with and without trees, and 20 sampling spots for soil and gases. The air and soil temperatures in the agroforestry systems were lower than in the full-sun systems. The soil moisture content in agroforestry systems was higher than full-sun only on the GI. Except for the agroforestry systems in PA, all the other systems showed an increase in CO2 efflux with increasing soil moisture. This increase was more pronounced in agroforestry systems (RO), followed by full sun (RO). On the GI farm, this correlation was lower in the agroforestry system. Soil CO2 efflux was positively correlated with soil temperature and negatively correlated with total nitrogen, labile carbon and total organic carbon. Therefore, despite the microclimate stability promoted by the agroforestry systems in the winter, no decrease in the soil CO2 efflux was observed when compared to full sun systems. ABSTRACT CO sustainability fullsun highaltitude high altitude regions RO, RO (RO PA Gerais Brazil established trees 2 gases , (RO) RO. . farm system nitrogen Therefore

RESUMO O estabelecimento do plantio florestal com mudas bem noduladas favorece o seu crescimento inicial e sobrevivência após a fase de estabelecimento. As espécies leguminosas arbóreas ingá (Inga edulis), orelha-de-macaco (Enterolobium schomburgkii) e palheteira (Clitoria fairchildiana) têm sido recomendadas para recuperação de áreas degradadas e composição de sistemas agroflorestais pela sua rusticidade e capacidade de estabelecer simbiose com bactérias do solo do grupo dos rizóbios, eficientes em fixar N2. Foi conduzido estudo experimental para analisar o efeito da adição de carvão vegetal em mistura substrato sobre a qualidade de mudas produzidas em viveiro. Os tratamentos utilizados foram: mistura 3:2:0,5 (v:v) de solo argiloso, areia e esterco bovino e de solo argiloso e areia 3:2 (v:v), combinado com carvão vegetal em dosagem de 0, 10, 19 e 29 % de carvão em mistura. Amostras das misturas substratos foram coletadas e analisadas quimicamente. O delineamento foi o inteiramente casualizado com cinco tratamentos e dez repetições. As mudas foram inoculadas com estirpes homólogas de rizóbios, sendo que 5 mL planta-1 foram aplicados na base do coleto das mudas. O crescimento das mudas foi acompanhado mensalmente e as plantas foram coletadas para contagem do número de nódulos formados e determinação da biomassa das raízes, parte aérea e nódulos após secagem a 65ºC/72 h. O uso de esterco na composição dos substratos inibiu a nodulação em todas as três espécies estudadas. Foi também possível verificar aumento na qualidade das mudas pelo uso de carvão no substrato.

ABSTRACT Native legume trees are planted in agroforestry systems for their hardiness and symbiosis with soil bacteria of the genus rhizobium, efficient in N2 fixation. The enrichment of the substrate composition with fine charcoal for seedling production of these trees is interesting for increasing soil porosity, water retention and the proliferation of beneficial microorganisms. Experiments were carried out to analyze the effect of substrate enrichment with charcoal on the quality of Clitoria fairchildiana, Enterolobium schomburgkii and Inga edulis seedlings. The treatments consisted of a 3:2:0.5 (v:v) mixture of clay soil, sand and bovine manure and a 3:2 (v:v) mixture of clay soil and sand combined with charcoal rates of 0, 10, 19 and 29%. After mixing the components, substrate samples were collected and chemically analyzed. The experiment was arranged in a completely randomized design with 5 treatments and 10 replications. The seedlings were inoculated with homologues rhizobia and growth controlled monthly. The plants were collected to determine the number of nodules and dry biomass of roots, shoots and nodules. Seedling growth was similar on substrates containing charcoal or manure, except for E. schomburkii, which increased by more than 100% on the charcoal-containing substrates. The number and dry biomass of nodules in the charcoal-containing substrates was up to 100% and 300% higher than in the manure-containing treatment, respectively. The results indicated that the substitution of manure by charcoal favors the seedling quality of the studied species.

O presente trabalho buscou identificar, resgatar e valorizar os saberes tradicionais sobre o solo e os agroambientes, estabelecendo uma articulação destes saberes com o conhecimento científico de cunho acadêmico. Para isso, realizou-se uma estratificação dos ambientes do território quilombola de Brejo dos Crioulos, com base em critérios locais e pelo método pedológico convencional, considerando o solo e sua interface com outros componentes ambientais. Associou-se a caracterização dos agroecossistemas, com a interpretação e reconhecimento da lógica dos sistemas e saberes tradicionais de uso e manejo dos recursos naturais, constatando-se que os quilombolas reconhecem o melhor momento (tempo), o ambiente (a terra, a umidade, o microclima), a espécie e variedade, combinando atividades e elencando o conjunto de práticas que permitem o sustento de suas famílias. A comunidade de Brejo dos Crioulos domina um sistema próprio de estratificação dos ambientes, cuja identidade possibilita ampla referência e articulação ao conhecimento científico acadêmico. A construção de chaves de identificação dos ambientes com base nos critérios dos quilombolas, associada às informações obtidas com base no saber local, ao aprofundamento da caracterização dos ambientes e ao mapeamento de solos contribuíram para a melhor compreensão das estratégias agroalimentares dos quilombolas, alcançando resultados que podem subsidiar processos de planejamento e definições de políticas públicas para o uso sustentável das terras do território quilombola.

This work sought to identify, rescue and value the traditional knowledge about soil and environment, establishing a relationship of this knowledge with scientific knowledge of academic slant. To this end, it was the stratification of the environment of the marron territory of Brejo dos Crioulos, based on local criteria and pedological conventional method, considering the soil and its interface with other environmental components. Associated with the characterization of agroecosystems, with interpretation and recognition of the logic of traditional knowledge use and management of natural resources, by contacting the maroons recognize the best time (time), the environment (soil, moisture, microclimate), the species and variety, combining activities, and casting a set of practices that allow the survival of their families. The community of Brejo dos Crioulos dominates its own system of stratification of environments, whose identity enables comprehensive reference to scientific knowledge and articulation academic. The construction of identification keys of environments based on the criteria of the maroons, combined with information obtained based on local knowledge, to deepen the characterization of environments and mapping of soils contributed to a better understanding of the strategies of agrifood maroon, achieving results that can support planning processes and definitions of public policies for sustainable land use territory of maroon.

O trabalho apresenta a riqueza de Leguminosae utilizada por 21 agricultores tradicionais em sistemas agroflorestais (SAFs) cafeeiros e fragmentos florestais na Floresta Atlântica, município de Araponga, Minas Gerais, Brasil, e as categorias de uso, importância relativa e similaridade das espécies entre os SAFs. Os dados foram obtidos através de entrevistas semiestruturadas e observação participante, entre agosto de 2005 e novembro de 2006, durante caminhadas direcionadas em sete SAFs e fragmentos florestais no entorno do Parque Estadual da Serra do Brigadeiro. Os agricultores citaram 59 espécies de Leguminosae; 86% são nativas da Floresta Atlântica, utilizadas em práticas culturais antigas, como para fazer carro de boi. Foram estabelecidas 12 categorias de uso, das quais as mais importantes foram adubo e lenha (21 spp cada). Nos SAFs, as espécies que adubam o solo (18 spp) são as mais utilizadas, e na floresta, para lenha e tecnologia (17 spp). O índice de importância relativa mostrou que na floresta, Piptadenia gonoacantha apresentou 83% de concordância quanto ao uso da madeira para cercar pastagem, enquanto nos SAFs, Inga edulis obteve 100% como alimento. Os SAFs estudados apresentam pouca similaridade em espécies (0,42 da escala Sorensen), devido à capacidade de seleção dos agricultores, proporcionando então, espaços para a conservação de espécies úteis de Leguminosae.

This study describes the richness of Leguminosae used by 21 traditional farmers in coffee agroforestry systems (AFS) and forest fragments of the Atlantic Forest, in the municipality of Araponga, Minas Gerais, Brazil. It also presents the use categories, relative importance and the species similarity between the AFSs. Data were collected through semi-structured interviews and participant observation, between August 2005 and November 2006, directed during random walks in seven AFSs and forest fragments surrounding the State Park of Serra do Brigadeiro. The farmers cited 59 species of Leguminosae, of which 86% are native to the Atlantic Forest and used in ancient cultural practices, such as to make bullock carts. Twelve categories of use were established, among them the most important were fertilizer and firewood (21 spp each); in the AFSs, species used for soil fertilization (18 spp) are the most utilized, and in the forest, the species for firewood and technology (17 spp.) The relative importance index showed that in the forest, Piptadenia gonoacantha showed 83% of agreement for the use as wood for fencing pastures, while in the AFSs, Inga edulis scored 100% as food. The AFSs studied show little similarity of species (0.42 of the Sorensen scale), due to the selection promoted by the farmers, thus, providing room for the conservation of useful species of Leguminosae.

O aporte de resíduos orgânicos, associado ao processo de humificação, promove melhoria dos atributos do solo e garante ao agricultor a manutenção do sistema produtivo. As leguminosas visam, além do fornecimento de nutrientes para o café, melhorar a qualidade da matéria orgânica do solo com a formação das substâncias húmicas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o impacto do uso de leguminosas, como adubo verde, na qualidade das substâncias húmicas em solos sob café em duas condições edafoclimáticas na Zona da Mata de Minas Gerais. Foram cultivados amendoim forrageiro, calopogônio, estilosantes, mucuna e espécies espontâneas durante quatro anos, em duas propriedades de agricultores familiares. Após quatro anos, realizaram-se a coleta de solo, extração e purificação das SH para obtenção dos ácidos fúlvicos (AFs) e húmicos (AHs). Foram realizadas análise elementar (CHNO), UV-visível, infravermelho e termogravimetria do material purificado. Os resultados evidenciaram que os AHs possuem maior peso molecular, hidrofobicidade, condensação, e compostos aromáticos com maior teor de C, conferindo maior estabilidade estrutural em relação aos AFs. O ambiente voltado para a face sul, com menor incidência de luz, menor temperatura e maior umidade, possui substâncias húmicas estruturalmente mais estáveis e resistentes à degradação do que as extraídas de solo voltado para o noroeste. O tratamento com calopogônio apresentou baixo teor de C e elevado teor de O na composição dos AFs, caracterizando compostos de menor estabilidade estrutural em relação aos AFs, sob os tratamentos com estilosantes, mucuna e espontâneas. Nos AHs, o uso das leguminosas apresentaram resultados semelhantes.

The input of organic residues associated with the humification process promotes improvement of soil properties and enables the sustainability of the production system. Aside from supplying the coffee with nutrients, pulse crops can improve the quality of soil organic matter by forming humic substances. The purpose of this study was to evaluate the effect of green manures legumes on the quality of humic substances in soils under coffee under two environmental conditions in the region of Zona da Mata, in Minas Gerais. The species forage peanut, calopo, stylosanthes, velvetbean and spontaneous species were grown for four years on two family farms. After four years, soil was sampled and the humic substances were extracted and purified to obtain fulvic acids (FA) and humic acids (HA). The elemental sample composition (CHNO analyzer), UV-visible, infrared and thermogravimetry of the purified material were analyzed. The results showed that HA have a higher molecular weight, hydrophobicity, condensation, and aromatic compounds with higher C content, providing greater structural stability than FA. The humic substances in the environment facing south, with lower light incidence, lower temperatures and higher humidity, were structurally more stable and decay-resistant than the humic substances extracted from soil northwest-oriented soil surfaces. In the treatment with calopo, FA contained low C and high O levels, characterizing compounds of lower structural stability than FA in the treatments with stylosanthes, velvetbean and spontaneous species. In HA, the use of legumes showed similar results.

Leguminosas utilizadas como adubos verdes são consideradas uma fonte importante de nutrientes para a cultura do cafeeiro, especialmente em solos com baixa disponibilidade de nutrientes. Experimentos de campo foram realizados com o objetivo de avaliar as taxas de decomposição e liberação de nutrientes de leguminosas empregadas como adubos verdes em cafezais sob sistemas agroflorestais na Zona da Mata de Minas Gerais. Os teores iniciais de N e P nos materiais vegetais variaram de 25,7 a 37,0 e de 2,4 a 3,0 g kg-1, respectivamente. As relações lignina/N, lignina/polifenol e (lignina+polifenol)/N apresentaram baixos valores para todas as espécies estudadas. As maiores perdas de matéria seca ocorreram nos primeiros 15 dias de avaliação, quando 25 % do material foi decomposto. Entre 15 e 30 dias de avaliação, houve redução da taxa de decomposição em ambas as propriedades. Na propriedade de Pedra Dourada (PD), a constante de decomposição k aumentou na sequência C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. Já em Araponga (ARA), não houve diferença nas taxas de decomposição das leguminosas estudadas. As taxas de liberação de N variaram entre 0,0036 e 0,0096 d-1. Cerca de 32 % do total de N no material vegetal foi liberado nos primeiros 15 dias. Até os 360 dias, foram liberados pelos adubos verdes, em média, 77,5 % do N em Araponga e 88,5 % em Pedra Dourada. O P apresentou a maior velocidade de liberação, variando de 0,0165 a 0,0394 d-1. As taxas de decomposição e liberação de nutrientes não se correlacionaram com as composições química e bioquímica iniciais, porém as diferenças climáticas entre as duas áreas modificaram as constantes de decomposição dos resíduos das leguminosas.

Leguminous plants used as green manure are an important nutrient source for coffee plantations, especially for soils with low nutrient levels. Field experiments were conducted in the Zona da Mata of Minas Gerais State, Brazil to evaluate the decomposition and nutrient release rates of four leguminous species used as green manures (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stizolobium aterrimum and Stylosanthes guianensis) in a coffee agroforestry system under two different climate conditions. The initial N contents in plant residues varied from 25.7 to 37.0 g kg-1 and P from 2.4 to 3.0 g kg-1. The lignin/N, lignin/polyphenol and (lignin+polyphenol)/N ratios were low in all residues studied. Mass loss rates were highest in the first 15 days, when 25 % of the residues were decomposed. From 15 to 30 days, the decomposition rate decreased on both farms. On the farm in Pedra Dourada (PD), the decomposition constant k increased in the order C. mucunoides < S. aterrimum < S. guianensis < A. pintoi. On the farm in Araponga (ARA), there was no difference in the decomposition rate among leguminous plants. The N release rates varied from 0.0036 to 0.0096 d-1. Around 32 % of the total N content in the plant material was released in the first 15 days. In ARA, the N concentration in the S. aterrimum residues was always significantly higher than in the other residues. At the end of 360 days, the N released was 78 % in ARA and 89 % in PD of the initial content. Phosphorus was the most rapidly released nutrient (k values from 0.0165 to 0.0394 d-1). Residue decomposition and nutrient release did not correlate with initial residue chemistry and biochemistry, but differences in climatic conditions between the two study sites modified the decomposition rate constants.

O uso de adubos verdes pode contribuir para a redução da erosão do solo, o aumento da sua matéria orgânica e a disponibilidade de N para o café produzido na Zona da Mata de Minas Gerais. Objetivou-se avaliar o potencial de produção de biomassa, acúmulo de nutrientes e mineralização de N de quatro leguminosas (Arachis pintoi, Calopogonium mucunoides, Stylozanthes guyanensis e Stizolobium aterrimum) cultivadas nas entrelinhas de café sob diferentes condições edafoclimáticas. A produção de biomassa de C. mucunoides foi influenciada pelo sombreamento do café. Houve tendência de maior mineralização de N para C. mucunoides, comparado com as outras leguminosas, em razão das menores concentrações de polifenóis e da relação polifenol/N. Por ocasião do primeiro corte, A. pintoi apresentou baixa produção de biomassa e fixação de N. A longo prazo, o teor de celulose foi o principal fator controlador da mineralização de N. As características bioquímicas, o acúmulo de nutrientes e a produção de biomassa foram altamente influenciados pela altitude e orientação das áreas de estudo em relação ao sol.

The use of green manure may contribute to reduce soil erosion and increase the soil organic matter content and N availability in coffee plantations in the Zona da Mata, State of Minas Gerais, in Southeastern Brazil. The potential of four legumes (A. pintoi, C. mucunoides, S. aterrimum and S. guianensis) to produce above-ground biomass, accumulate nutrients and mineralize N was studied in two coffee plantations of subsistence farmers under different climate conditions. The biomass production of C. mucunoides was influenced by the shade of the coffee plantation. C. mucunoides tended to mineralize more N than the other legumes due to the low polyphenol content and polyphenol/N ratio. In the first year, the crop establishment of A. pintoi in the area took longer than of the other legumes, resulting in lower biomass production and N2 fixation. In the long term, cellulose was the main factor controlling N mineralization. The biochemical characteristics, nutrient accumulation and biomass production of the legumes were greatly influenced by the altitude and position of the area relative to the sun.