Muitas áreas de mata nativas têm sido convertidas para o uso agrícola intensivo para satisfazer a produção de alimentos, fibras e forragem em razão do crescimento da população mundial. Assim, existe grande interesse em avaliar o efeito da conversão de florestas em áreas de cultivo agrícola, porque essa conversão interfere em várias propriedades do solo. Foram estudados indicadores microbiológicos, químicos e físicos em um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) no sul do Brasil 24 anos após a conversão da mata nativa em área com cultura perene (cafeeiro) ou culturas anuais de grãos (milho/soja) em preparo convencional (PC) ou plantio direto (PD). O tipo de uso do solo influenciou significativamente a biomassa microbiana e sua atividade, a mineralização do C e N e a estabilidade de agregados por causa da profundidade do solo. Áreas cultivadas apresentaram menor biomassa microbiana e mineralização do C e N do que a área de controle (Mata Nativa). Apesar de a mata nativa e de o PD terem apresentado maior biomassa microbiana e mineralização do C e N do que o PC, o quociente metabólico foi de 65 e 43 % inferiores, respectivamente. A análise multivariada das variáveis microbiológicas do solo evidenciou clara separação entre os tratamentos, apresentando um gradiente do tratamento PC para a mata nativa. Apesar de o solo no cafeeiro não ser revolvido e apresentar alto teor de C orgânico demonstrou baixa atividade microbiana, provavelmente por causa da maior acidez e toxidez de Al do solo. A atividade microbiana no PD foi o dobro da observada no PC. A maior atividade microbiana na área da mata e de PD pode ser atribuída, pelo menos parcialmente, à maior estabilidade de agregados. A redução do revolvimento do solo é importante para o incremento do sequestro de C e da atividade microbiana; entretanto, o controle do pH e o da toxidez por Al do solo também são importantes para manter a atividade microbiana do solo elevada.

Many forested areas have been converted to intensive agricultural use to satisfy food, fiber, and forage production for a growing world population. There is great interest in evaluating forest conversion to cultivated land because this conversion adversely affects several soil properties. We examined soil microbial, physical, and chemical properties in an Oxisol (Latossolo Vermelho distrófico) of southern Brazil 24 years after forest conversion to a perennial crop with coffee or annual grain crops (maize and soybeans) in conventional tillage or no-tillage. One goal was to determine which soil quality parameters seemed most sensitive to change. A second goal was to test the hypothesis that no-tillage optimized preservation of soil quality indicators in annual cropping systems on converted land. Land use significantly affected microbial biomass and its activity, C and N mineralization, and aggregate stability by depth. Cultivated sites had lower microbial biomass and mineralizable C and N than a forest used as control. The forest and no-tillage sites had higher microbial biomass and mineralizable C and N than the conventional tillage site, and the metabolic quotient was 65 and 43 % lower, respectively. Multivariate analysis of soil microbial properties showed a clear separation among treatments, displaying a gradient from conventional tillage to forest. Although the soil at the coffee site was less disturbed and had a high organic C content, the microbial activity was low, probably due to greater soil acidity and Al toxicity. Under annual cropping, microbial activity in no-tillage was double that of the conventional tillage management. The greater microbial activity in forest and no-tillage sites may be attributed, at least partially, to lower soil disturbance. Reducing soil disturbance is important for soil C sequestration and microbial activity, although control of soil pH and Al toxicity are also essential to maintain the soil microbial activity high.

O sistema de integração lavoura-pecuária (ILP) tem se evidenciado como alternativa viável para a recuperação e manutenção das características do solo. Este estudo foi desenvolvido em um experimento de ILP conduzido pelo Instituto Agronômico do Paraná no município de Xambrê, PR, com diferentes intensidades de pastejo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o carbono da biomassa microbiana (CBM) e a atividade enzimática no solo, em sistema de integração lavoura-pecuária com soja cultivada no verão e Brachiaria ruziziensis no inverno, sendo esta submetida a diferentes intensidades de pastejo. Os tratamentos constaram de diferentes alturas de pasto e intensidades de pastejo: 10; 20; 30; e 40 cm (IP-10, IP-20, IP-30 e IP-40, respectivamente) e uma área sem pastejo (SP). Os atributos microbiológicos analisados foram CBM, respiração microbiana (RM), quociente metabólico (qCO2), atividade das enzimas fosfatase ácida, β-glucosidase, arilsulfatase, celulase e hidrólise do diacetato de fluoresceína (FDA). Após o segundo ciclo da pastagem, o tratamento IP-20 (intensidade moderada de pastejo 20 cm) apresentou os maiores teores de CBM e os menores de qCO2. Após o segundo ciclo da soja, o tratamento com maior intensidade de pastejo IP-10 demonstrou o menor teor de CBM. Os teores de CBM do solo na pastagem foram favorecidos pela inserção dos animais no sistema. A alta intensidade de pastejo (10 cm de altura da pastagem) durante o ciclo da pastagem pode provocar redução no C microbiano do solo, com efeito negativo sobre a mesma na cultura sucessora. Entre as enzimas avaliadas, somente a arilsulfatase e celulase foram sensíveis para avaliar o manejo ILP, com diferenças entre os tratamentos com intensidade moderada de pastejo (IP-20) e a área sem pastejo.

Integrated crop-livestock systems (ICLs) are a viable strategy for the recovery and maintenance of soil characteristics. In the present study, an ICL experiment was conducted by the Instituto Agronômico do Paraná in the municipality of Xambre, Parana (PR), Brazil, to evaluate the effects of various grazing intensities. The objective of the present study was to quantify the levels of microbial biomass carbon (MBC) and soil enzymatic activity in an ICL of soybean (summer) and Brachiaria ruziziensis (winter), with B. ruziziensis subjected to various grazing intensities. Treatments consisted of varying pasture heights and grazing intensities (GI): 10, 20, 30, and 40 cm (GI-10, GI-20, GI-30, and GI-40, respectively) and a no grazing (NG) control. The microbial characteristics analysed were MBC, microbial respiration (MR), metabolic quotient (qCO2), the activities of acid phosphatase, β-glucosidase, arylsuphatase, and cellulase, and fluorescein diacetate (FDA) hydrolysis. Following the second grazing cycle, the GI-20 treatment (20-cm - moderate) grazing intensity) contained the highest MBC concentrations and lowest qCO2 concentrations. Following the second soybean cycle, the treatment with the highest grazing intensity (GI-10) contained the lowest MBC concentration. Soil MBC concentrations in the pasture were favoured by the introduction of animals to the system. High grazing intensity (10-cm pasture height) during the pasture cycle may cause a decrease in soil MBC and have a negative effect on the microbial biomass during the succeeding crop. Of all the enzymes analyzed, only arylsuphatase and cellulase activities were altered by ICL management, with differences between the moderate grazing intensity (GI-20) and no grazing (NG) treatments.

Soil Health refers to the ecological equilibrium and the functionality of a soil and its capacity to maintain a well balanced ecosystem with high biodiversity above and below surface, and productivity. To understand and use soil health as a tool for sustainability, physical, chemical, and biological properties must be employed to verify which respond to the soil use and management within a desired timescale. Attributes with a rapid response to natural or anthropogenic actions are considered good indicators of soil health. Among the physical indicators, soil texture, aggregation, moisture, porosity, and bulk density have been used, while among chemical indicators total C and N, mineral nutrients, organic matter, cation exchange capacity, among others are well established. However, most of them generally have a slow response, when compared to the biological ones, such as microbial biomass C and N, biodiversity, soil enzymes, soil respiration, etc., in addition to macro and mesofauna. Thus, a systemic approach based on different kinds of indicators (physical, chemical and biological) in assessing soil health would be safer than using only one kind of attribute. Many human activities have caused desertification, loss of biodiversity, disruption of aggregates, loss of organic matter and nutrients, among others. Today, it is imperious to maintain soil health and productivity with increasing emphasis on reforestation and recuperation of degraded areas through the use of organic amendments, reintroduction of plants, soil fauna and microorganisms. This review focused on an integrative view on indicators of soil health to be used as tools for prediction of sustainability in production systems.

As raízes das plantas podem estimular a microbiota do solo, a qual pode contribuir para o aumento da eficiência do processo de remediação. Assim, avaliar a magnitude dos efeitos das raízes sobre a microbiota do solo é de grande interesse e de relevância prática e ecológica. Neste trabalho, avaliaram-se a densidade microbiana, a atividade enzimática, a estrutura da comunidade bacteriana e a presença de fungos micorrízicos arbusculares (FMAs) na rizosfera de plantas de ocorrência espontânea em solo de sistema de "landfarming" de resíduos petroquímicos. Avaliaram-se também solos rizosféricos de cinco plantas e solo-controle sem planta por meio de contagens de microrganismos em placas, eletroforese em gel com gradiente desnaturante (DGGE) de fragmentos do gene rRNA 16S, seqüenciamento genético, atividades enzimáticas, percentagem de colonização radicular e contagem e identificação de esporos de FMAs. As plantas estimularam a densidade microbiana total e da população de degradadores de antraceno, com contagens médias de 1,5 x 10(6) e 2,2 x 10(6) UFC g-1 no solo seco, respectivamente, enquanto, no solo sem planta, essas contagens foram de 5,7 x 10(5) e 2,9 x 10(5) UFC g-1 no solo seco para os respectivos grupos microbianos. As espécies de maior efeito foram Bidens pilosa e Eclipta alba. Entretanto, esses efeitos estimulantes não foram verificados para a atividade enzimática do solo. A colonização micorrízica das raízes (em torno de 40 %) e a densidade de esporos nos solos rizosféricos foram elevadas (entre 900 e 4.800 esporos por 50 cm³ de solo), sendo maior na Brachiaria decumbens. Foram identificadas quatro espécies de FMAs: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum e Archaeospora trappei. Com exceção de G. intraradices, essas espécies não foram observadas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo. A análise por DGGE revelou que os solos rizosféricos apresentaram comunidades bacteriana diferente do solo sem plantas. As bactérias degradadoras de antraceno isoladas apresentaram relação filogenética com os gêneros Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas e com gêneros não identificados das famílias Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae e Rhodobacteraceae, sendo quatro destes isolados pertencentes aos actinomicetos. Apenas Nocardioides e o gênero relacionado com a família Cellulomonadaceae foram relatados em áreas brasileiras contaminadas com hidrocarbonetos de petróleo. Conclui-se que as plantas estimulam o aumento da densidade de células bacterianas e alteram a comunidade microbiana do solo de "landfarming" de resíduo petroquímico.

The presence of plants stimulates soil microbiota, which may contribute to soil remediation. It is of great interest to quantify these effects on heterotrophic microorganisms due to their practical and ecological relevance. The following factors were evaluated: bacterial cell density, enzymatic activity, bacterial community structure and the spontaneous occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the plant rhizosphere in an area of land farming of petrochemical wastes, using a rhizospheric soil under five plants and control soil without plants. The following evaluation methods were applied: microorganism plate counts, molecular methods, denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and gene sequencing, colorimetric methods for enzymes and percentage of root colonization, counting and identification of AMF spores. Total and anthracene degrading microbial density were stimulated by the presence of plants, with average counts of 1.5x10(6) and 2.2x10(6) CFU g dry soil-1, respectively, while soil without plants soil counts were 5.7x10(5) and 2.9x10(5) CFU g dry soil-1 for the respective microbial groups. The species Bidens pilosa and Eleusine indica had the highest stimulatory effects on microbial density. No stimulating plant effects of soil enzymatic activity were verified. Root mycorrhizal colonization (around 40 %) and AMF spore density was high in rhizopheric soils (between 900 and 4,800 spores 50 mL soil-1), especially in B. decumbens. Four AMF species were identified in this soil: Acaulospora morrowiae, Glomus intraradices, Paraglomus occultum and Archaeospora trappei. Aside from G. intraradices, this is the first report of the occurrence of these species in petroleum hydrocarbon contaminated areas. The DGGE analysis revealed existence of different bacterial communities in different treatments. The isolated anthracene degrading bacteria were related with the genera: Streptomyces, Nocardioides, Arthrobacter, Pseudoxanthomonas and non-identified genera of the families Cellulomonadaceae, Xanthomonadaceae and Rhodobacteraceae. Four of the identified genera belong to the actinomycetes. Only Nocardioides and the isolate related to the Cellulomonadaceae family have already been reported in areas contaminated with petroleum hydrocarbon in Brazil. In conclusion the presence of plants enhances soil bacterial cell density and alters the bacterial community in landfarming of petrochemical wastes.