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 contribuição do sistema de produção integrada de feijão-comum (PI), em comparação ao sistema de produção convencional, quanto ao uso de energia, à eficiência energética e à pegada de carbono, contabilizados desde a fabricação de insumos até a colheita de grãos nas fazendas, tendo-se excluído o transporte. Foram selecionadas quatro fazendas em Cristalina, GO, na terceira época de produção de feijão, em 2009. O sistema PI reduziu o uso médio de energia em 3,1%, em comparação ao convencional. Os resultados variaram de 22.759,9 a 25.518,4 MJ ha-1. A adubação nitrogenada com 6.584,0 MJ ha-1, as operações mecanizadas com 5.309,4 MJ ha-1 e a irrigação com 4.961,4 MJ ha-1 tiveram a maior participação quanto ao uso de energia. A eficiência energética em PI (2,16) foi superior à observada no sistema convencional (2,01). Não houve diferença significativa entre os dois sistemas quanto à pegada de carbono por hectare, mas a pegada de carbono por quilograma de feijão produzido no PI (0,301 kg CO2-eq kg-1) foi significativamente menor do que no convencional (0,325 kg CO2-eq kg-1). A melhora da eficiência da adubação nitrogenada, por meio do uso de fixação biológica de N, e a racionalização da mecanização são os componentes dos sistemas de produção que mais contribuem para a diminuição da pegada de carbono.

Abstract The objective of this work was to evaluate the contribution of an integrated farming system (PI) of common bean, in comparison with convectional farming, as to energy use, energy efficiency, and carbon footprint, considered from input manufacturing to grain harvest in the farms, excluding transport. Four farms were selected in Cristalina, state of Goiás, Brazil, during the third harvest season of common bean, in 2009. The PI system reduced the average energy use by 3.1%, in comparison with the conventional system. Values ranged from 22,759.9 to 25,518.4 Mg ha-1. Mineral N fertilization with 6,584.0 MJ ha-1, agricultural operations with 5,309.4 MJ ha-1, and irrigation with 4,961.4 MJ ha-1 had the largest participation in energy use. Energy efficiency in PI (2.16) was higher than in the conventional system (2.01). There was no significant difference between the two systems as to carbon footprint per hectare, but carbon footprint per kilogram of yielded bean in PI (0.301 kg CO2-eq kg-1) was significantly lower than in conventional system (0.325 kg CO2-eq kg-1). The improvement of N fertilizer use efficiency by N biological fixation and the rationalization of machinery are the production system components that contributes the most for the reduction of carbon footprint.

O objetivo deste trabalho foi avaliar a ciclagem de nutrientes por plantas de cobertura e a sua influência sobre o desempenho da rotação entre arroz de terras altas e soja. As culturas foram implantadas sob plantio direto, em Latossolo Vermelho distroférrico, na região do Cerrado de Goiás. As plantas de cobertura foram semeadas mecanicamente, também em plantio direto, após a colheita da soja (25/3/2008) e do arroz (7/4/2009). Utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas no tempo e quatro repetições. Os tratamentos consistiram das seguintes espécies de plantas de cobertura, além do pousio: Urochloa ruziziensis, U. brizantha, Pennisetum glaucum e U. ruziziensis + Cajanus cajan. A avaliação dos nutrientes remanescentes na palhada foi feita aos: 0, 15, 30, 60, 90 e 120 dias a partir da data da dessecação das plantas de cobertura. Urochloa ruziziensis e U. brizantha apresentaram maior eficiência no acúmulo e na liberação de nutrientes, principalmente quanto ao potássio. Urochloa ruziziensis é a espécie mais indicada como planta de cobertura antecessora à cultura do arroz de terras altas, em plantio direto. No entanto, nenhuma espécie de cobertura afeta significativamente a produtividade de grãos da soja.

The objective of this work was to evaluate nutrient cycling by cover crops and its influence on the performance of the rotation between upland rice and soybean. The crops were sown under no-tillage, in a Rhodic Haplustox, in the Cerrado region of the state of Goiás, Brazil. The cover crops were sown mechanically, also under no-tillage, after the harvest of soybean (3/25/2008) and rice (4/7/2009). A randomized complete block design was used, split-plotted in time, with four replicates. The treatments consisted of the following cover crop species, besides fallow: Urochloa ruziziensis, U. brizantha, Pennisetum glaucum and U. ruziziensis + Cajanus cajan. The evaluation of the remaining nutrient in straw was performed at 0, 15, 30, 60, 90, and 120 days from the desiccation date of the cover crops. Urochloa ruziziensis and U. brizantha were the most efficient in the accumulation and release of nutrients, especially potassium. Urochloa ruziziensis is the most suited species for use as a cover crop previous to upland rice cultivation under no-tillage. However, none of the cover crop species significantly affect soybean grain yield.

O objetivo deste trabalho foi medir os fluxos de N2O‑N e NH3‑N, ao longo de uma safra de feijoeiro irrigado (Phaseolus vulgaris), influenciados pelo uso ou não de cobertura morta e fertilização mineral. Os fluxos de N2O‑N e NH3‑N foram avaliados em áreas com ou sem cobertura de braquiária (Urochloa ruziziensis) ou fertilização mineral. Os fluxos de N também foram medidos em uma área nativa de Cerrado, a qual serviu como referência. As emissões de N2O‑N and NH3‑N foram positivamente relacionadas ao aumento da umidade e das concentrações de amônio e nitrato na área cultivada, na camada até 0,5 m de profundidade do solo. O conteúdo de C no substrato e a atividade microbiana na camada até 0,1 m de profundidade do solo foram favorecidos pela presença da palhada de braquiária e estiveram relacionadas com maiores emissões de N2O‑N, independentemente da fertilização nitrogenada. Os fatores de emissão (perdas de N a partir do nitrogênio mineral adicionado) para N2O‑N (0,01-0,02%) e NH3‑N (0,3-0,6%) foram menores do que o valor estabelecido pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas. A cobertura com braquiária aumenta a emissão de N2O‑N, independentemente da fertilização com nitrogênio.

The objective of this work was to measure the fluxes of N2O‑N and NH3‑N throughout the growing season of irrigated common‑bean (Phaseolus vulgaris), as affected by mulching and mineral fertilization. Fluxes of N2O‑N and NH3‑N were evaluated in areas with or without Congo signal grass mulching (Urochloa ruziziensis) or mineral fertilization. Fluxes of N were also measured in a native Cerrado area, which served as reference. Total N2O‑N and NH3‑N emissions were positively related to the increasing concentrations of moisture, ammonium, and nitrate in the crop system, within 0.5 m soil depth. Carbon content in the substrate and microbial biomass within 0.1 m soil depth were favoured by Congo signal grass and related to higher emissions of N2O‑N, regardless of N fertilization. Emission factors (N losses from the applied mineral nitrogen) for N2O‑N (0.01-0.02%) and NH3‑N (0.3-0.6%) were lower than the default value recognized by the Intergovernmental Panel on Climate Change. Mulch of Congo signal grass benefits N2O‑N emission regardless of N fertilization.

As plantas de cobertura em sistema de plantio direto pode contribuir na formação de palhada e ciclagem de nutrientes para as culturas em sucessão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de matéria seca e ciclagem de nutrientes por plantas de cobertura semeadas em safrinha no desempenho do arroz de terras altas e da soja semeados em rotação, em sistemas plantio direto e preparo convencional, em Latossolo Vermelho do município de Rio Verde, Goiás. O estudo foi realizado no período de abril de 2008 a abril de 2010. Utilizou-se o delineamento em faixas com fatorial 2 x 5 com quatro repetições. Nas faixas horizontais foram testados os dois sistemas de manejo do solo (plantio direto e convencional) e nas faixas verticais, as plantas de cobertura. As avaliações de matéria seca, taxa de cobertura do solo e ciclagem de nutrientes foram realizadas apenas nos tratamentos plantio direto, em que as parcelas foram subdivididas em seis épocas de coletas de matéria seca após a dessecação das plantas de cobertura, o que ocorreu aos 0, 15, 30, 60, 90 e 120 dias a partir da dessecação de manejo das plantas de cobertura, perfazendo um fatorial 5 x 6. As plantas de cobertura, semeadas em safrinha, foram as seguintes: Brachiaria brizantha, B. ruziziensis, Pennisetum glaucum e B. ruziziensis + Cajanus cajan e o pousio. Avaliaram-se a produção de matéria seca, a taxa de cobertura do solo, o acúmulo e liberação de nutrientes pelas plantas de cobertura e a produtividade do arroz na safra 2008/09 e da soja na safra 2009/10, semeados em rotação. As espécies B. ruziziensis e B. ruziziensis + C. cajan destacaram-se na produção de matéria seca, taxa de cobertura do solo e acúmulo de nutrientes no final do período de entressafra. Os nutrientes com mais acúmulos nas matérias secas foram N e K, e as maiores taxas de liberação no solo foram observadas nos elementos K e P. As maiores produtividades de arroz sob plantio direto foram obtidas sobre palhadas de P. glaucum e B. ruziziensis, enquanto a cultura da soja não apresentou diferenças em sua produtividade nos tratamentos estudados.

The cover crops in no-till system can contribute to the formation of mulch and nutrient cycling to annual crops in succession. The objective of this study was to evaluate biomass production and nutrient cycling of cover crops sown in the second growing season, in crop rotation after upland rice and soybean, in no-tillage and conventional tillage systems, on a Red Latassol of Rio Verde, state of Goiás, from April 2008 to April 2010. The experiment was evaluated in randomized strips, in a 5 x 6 factorial design, with four replications. In the horizontal strips two soil management systems (after three years of no-tillage and conventional systems) were evaluated and the cover crops in the vertical strips. Biomass and ground cover and nutrient cycling rates were only evaluated in the no-till treatments, in a 5 x 6 factorial arrangement, where the plots were subdivided, corresponding to six harvest dates of dried biomass 0, 15, 30, 60, 90 and 120 days after cutting of the cover crops. The following cover crops were sown in the second growing season: Brachiaria ruziziensis, Pennisetum glaucum and B. ruziziensis + Cajanus cajan and a fallow treatment as reference. Biomass production and the rates of soil cover and nutrient accumulation and release by cover crops as well as rice and soybean yield were evaluated. B. ruziziensis and B. ruziziensis + C. cajan performed best in biomass production, ground cover and nutrient accumulation at the end of the cover crops. The nutrients N and K had the highest concentration in the biomass, and the highest nutrient release to the soil was observed for K and P. The highest rice yield was observed when grown in no-tillage on crop residues of P. glaucum and B. ruziziensis, while soybean yields did not differ in the treatments.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da idade do componente pastagem (Urochloa brizantha) sobre as propriedades biológicas do solo, em um sistema de integração lavoura-pecuária. O experimento foi realizado numa área de Cerrado, com 92 ha, dividida em seis piquetes de aproximadamente 15 ha. Cada piquete representou um estágio diferente do componente pastagem: em formação, P0; de um ano, P1; dois anos, P2; três anos, P3; e final de 3,5 anos, Pf. As amostras foram coletadas à profundidade de 0-10 cm. As propriedades biológicas do solo - carbono da biomassa microbiana (CBM), respiração da biomassa mircobiana (C-CO2), quociente metabólico (qCO2); quociente microbiano (q mic); e o carbono orgânico total (COT) - foram avaliadas e comparadas entre as pastagens de diferentes idades, e entre uma área adjacente sob vegetação nativa de Cerrado e uma pastagem degradada (PCD). O CBM, o q mic e o COT aumentaram gradativamente, e o qCO2 diminuiu, nas pastagens de diferentes idades. Em comparação à PCD, o CBM, o q mic e o COT foram maiores, e o qCO2 menor, nas pastagens. O sistema de integração lavoura-pecuária melhorou os parâmetros biológicos e imobilizou carbono no solo, em comparação à pastagem degradada.

The objective of this work was to evaluate the effect of the pasture (Urochloa brizantha) component age on soil biological properties, in a crop-livestock integrated system. The experiment was carried out in a Brazilian savannah (Cerrado) area with 92 ha, divided into six pens of approximately 15 ha. Each pen represented a different stage of the pasture component: formation, P0; one year, P1; two years, P2; three years, P3; and final with 3.5 years, Pf. Samples were taken in the 0-10 cm soil depth. The soil biological parameters - microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass respiration (C-CO2), metabolic quotient (qCO2), microbial quotient (q mic), and total organic carbon (TOC) - were evaluated and compared among different stages of the pasture, and between an adjacent area under native Cerrado and another area under degraded pasture (PCD). The MBC, q mic and TOC increased and qCO2 reduced under the different pasture stages. Compared to PCD, the pasture stages had higher MBC, q mic and TOC, and lower qCO2. The crop-livestock integrated system improved soil microbiological parameters and immobilized carbon in the soil in comparison to the degraded pasture.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho de plantas de cobertura quanto à fitomassa, ao acúmulo e à liberação de nutrientes, durante a entressafra, em um Latossolo Vermelho distroférrico, no Cerrado. O experimento foi realizado em Santo Antônio de Goiás e Rio Verde, GO, de novembro de 2007 a outubro de 2008. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, em esquema de parcelas subdivididas no tempo, com as plantas de cobertura avaliadas nas parcelas principais e com os períodos de coleta de fitomassa nas subparcelas, com quatro repetições. As espécies avaliadas foram: Urochloa brizantha, U. ruziziensis, Pennisetum glaucum e U. ruziziensis + Cajanus cajan e, como referência, pousio com vegetação espontânea. As épocas de coleta foram seis em Santo Antônio de Goiás e cinco em Rio Verde, a partir da data de dessecação do P. glaucum, aos 60 dias após a semeadura. O P. glaucum apresentou as maiores quantidades de fitomassa seca no início da entressafra, enquanto as outras coberturas apresentaram acúmulos significativos de fitomassa e nutrientes no final da entressafra.

The objective of this work was to evaluate the performance of cover crops regarding biomass production and nutrient accumulation and release during the off-season in a clayey Red Latossol (Ferralsol) in the Cerrado. The assay was carried out at Santo Antônio de Goiás and Rio Verde, GO, Brazil from November/2007 to October/2008. A randomized block design in a split-plot arrangement in time was used, with the cover crops evaluated in the main plot and with biomass sampling time in the subplot, with four replicates. The evaluated species were: Urochloa brizantha, U. ruziziensis, Pennisetum glaucum e U. ruziziensis + Cajanus cajan and, as reference, a fallow treatment with spontaneous vegetation. Sampling times were six in Santo Antônio de Goiás and five in Rio Verde, since the desiccation date of P. glaucum, 60 days after cover crop sowing. P. glaucum showed the largest quantities of dry biomass at the beginning of the off-season, while the other covers showed significant accumulations of biomass and nutrients at the end of the off-season.

O objetivo deste trabalho foi modelar o fator k e as funções DRIS para a diagnose foliar de mangueiras cultivadas. Dez pomares comerciais, no estágio de produção, localizados no vale do Rio São Francisco, foram monitorados, mensalmente, durante dois anos, por meio da coleta de amostras foliares para determinação dos teores de N, P, K, Ca, Mg, B, Fe, Mn, Zn e Cu. Os dados foram testados quanto à normalidade e as relações entre as concentrações dos nutrientes foram usadas para calcular as normas DRIS, obtendo-se média, variância e limites máximo e mínimo de cada relação dentro da população amostrada. Os nutrientes foram classificados como macronutrientes de resposta freqüente (MAF) (N, P e K), macronutrientes de resposta rara (MAR) (Ca e Mg); micronutrientes de resposta freqüente (MIF) (B, Fe, Mn e Zn) e, micronutrientes de resposta rara (MIR) (Cu). Funções DRIS foram desenvolvidas para cada classe de nutrientes. O modelo desenvolvido expressa o balanço nutricional das plantas cultivadas ajustado a cada nutriente e reflete o comportamento biológico das plantas como resultado da variação da disponibilidade dos nutrientes.

The objective of this work was to model DRIS functions and k factor on foliar diagnosis of mango crops. Ten commercial orchards, at yield stage, in the São Francisco River valley were monitored, monthly, during a two-year period, by means of collecting leaf samples to determine N, P, K, Ca, Mg, B, Fe, Mn, Zn and Cu concentrations. Data were tested for normality and bivariate relationships between nutrient concentrations were used to calculate DRIS norms. Mean, variance as well as minimum and maximum values were calculated for each relationship within the population. Nutrients were classified as follows: highly responsive macronutrients (HRMa) (N, P and K); rarely responsive macronutrients (RRMa) (Ca and Mg); highly responsive micronutrients (HRMi) (B, Fe, Mn and Zn), and rarely responsive micronutrients (RRMi) (Cu). DRIS functions were developed for each nutrient class. Results showed that the developed model expresses the nutritional balance adjusted for each nutrient, and reflects the expected biological behavior of plants as a result of variation in the availability of nutrients.

O acúmulo de matéria orgânica beneficia a produtividade do solo e reduz a concentração do carbono atmosférico. Entretanto, pouco é sabido a respeito do acúmulo de C e N em solos arenosos cultivados com culturas perenes irrigadas em regiões semi-áridas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do cultivo de fruteiras irrigadas nos estoques de C e N de um Neossolo Quartzarênico em Paraipaba, CE. Foram coletadas amostras na linha e na entrelinha de pomares irrigados de banana, caju, manga, sapoti, goiaba e graviola. Em áreas adjacentes sob vegetação de Caatinga hipoxerófila e após dois anos de desmatamento foram coletadas amostras adicionais. As profundidades de amostragem foram: 0 a 0.1, 0.1 a 0.2 e 0.2 a 0.4 m. Os teores de C e N no solo foram mais altos na camada superficial (0 a 0.1 m). Não houve efeito da profundidade de amostragem sobre a densidade do solo. Os estoques de C e N na área com vegetação de Caatinga na camada de 0 a 0.4 m foram de 27,6 and 2,4 Mg ha-1, respectivamente. A retirada da vegetação natural e o cultivo das fruteiras levaram a reduções de 5 a 23% e 4 a 21% nos estoques de C e N do solo, respectivamente. As culturas do sapoti e da graviola contribuíram para o aumento dos estoques de C e N após a retirada da vegetação natural. As culturas da goiaba, graviola, manga e sapoti contribuíram para a melhoria do índice de estratificação deste solo.

Soil organic matter accumulation provides benefits to soil productivity and reduces atmospheric carbon concentration. However, little is known about the accumulation of C and N by sandy soils under perennial irrigated crops in semiarid regions. The objective of this study was to evaluate the effect of irrigated fruit orchard cultivation on the stocks of soil organic carbon (SOC) and total nitrogen (N) of an Arenosol/Quartzpsament from Paraipaba-CE, Semiarid Brazil. Soil samples were taken from irrigated orchards of banana (Musa ssp.), cashew (Anacardium ocidentale), guava (Psidium guajava), bullock's heart (Annona reticulata), mango (Mangifera indica), and sapote (Manilkara zapota) in the wetted-bulb and non-irrigated area between the plant rows. Additional samples were collected from adjacent areas under secondary Caatinga forest, and under a 2-year-old deforested area. Sampling depths were: 0-0.1, 0.1-0.2, and 0.2-0.4 m. The highest contents of SOC and N were found in the surface layer. The soil bulk density did not change in depth. The stocks of SOC and total N under secondary forest at 0-0.40 m layer were 27.6 and 2.4 Mg ha-1, respectively. Caatinga Forest conversion into fruit orchard cultivation led to a decrease of 5 to 23% and 4 to 21% on SOC and N stocks, respectively. Compared to other soil uses, sapote and bullock's heart contributed for a lower decrease of SOC and N stocks after deforestation. Guava, bullock's heart, mango and sapote contributed for improving the SOC stratification index.

O objetivo deste trabalho foi mapear e avaliar a variabilidade espacial da condutividade elétrica do solo (CE), obtida por meio de sensor de contato de campo, num Latossolo Vermelho distroférrico, sob plantio direto de grãos, e relacionar a CE com os teores de argila medidos pelo método do densímetro, em amostras georreferenciadas de solo. As amostras foram coletadas numa área de 13 ha, por meio de uma grade de 40x40 m e de grades de 20x20 m, 10x10 m e 5x5 m. A continuidade espacial da CE e do teor de argila foi modelada com o uso de semivariogramas. A CE variou de 1,9 a 13,7 mS m-1, com valor médio de 5,2 mS m-1 e coeficiente de variação de 48%. O mapa interpolado mostrou tendência de aumento da CE com o aumento dos teores de argila. Os coeficientes de determinação foram de 0,78 e 0,77 entre CE e teor de argila, camadas 0-5 e 5-10 cm, respectivamente. O mapa da CE reflete suficientemente a variação espacial dos teores de argila para uso na delimitação de zonas de manejo.

The objective of this work was to map and evaluate the spatial variability of the soil electrical conductivity (EC), measured with a contact sensor in a Rhodic Ferralsol under no till grain crops. The values of soil EC were related to soil clay content, measured by the densimetric method in georreferenced samples collected at 0-5 and 5-10 cm, in a 13 ha field. Soil samples were collected using a 40x40 m grid and densed grids of 20, 10 and 5 m spacing. Spatial continuity of EC and of clay content was modeled using semivariograms. Soil EC ranged from 1.9 to 13.7 mS m-1 with an average of 5.2 mS m-1 and coefficient of variation of 48%. The kriged map of soil EC pointed out a tendency of increase where clay levels were higher. Determination coefficients between soil EC and clay content were 0.78 and 0.77, respectively for 0-5 and 5-10 cm depth. The EC map adequatly reflects the spatial variation in soil texture for establishing the limits of management zones.