RESUMO O solo é habitado por milhares de organismos responsáveis por diversas funções no ecossistema. Entre esses organismos, destacam-se os pertencentes à fauna do solo, a qual apresenta uma grande sensibilidade às modificações realizadas no meio, podendo ser considerada como um bom bioindicador de qualidade do solo. Assim, este trabalho teve como objetivo caracterizar a distribuição da fauna edáfica em diferentes usos do solo e em diferentes épocas do ano no município de São Gabriel - RS, avaliando a sua utilização como bioindicador da qualidade do solo. Foram realizadas avaliações da fauna do solo em três áreas de diferentes usos do solo: Mata Nativa, Campo Nativo Pastejado e Lavoura Azevém/Soja, em duas épocas distintas (inverno e verão). Durante as coletas, também foram avaliadas a temperatura, a umidade e a biomassa/serapilheira acumulada no solo, para verificar a influência que esses atributos exercem sobre a fauna do solo. Foram verificadas a abundância e a diversidade em nível de ordem dos indivíduos, sendo calculados os índices de diversidade, uniformidade e similaridade das áreas. Os resultados apresentaram uma grande diversidade de organismos edáficos, sendo Collembola, Hymenoptera e Acarina, os grupos com maior abundância no total das avaliações realizadas. Alguns grupos mostraram ser sensíveis a mudanças das variáveis ambientais. A área com maior diversidade e maior uniformidade foi a Mata Nativa, enquanto a Lavoura Azevém/Soja foi a menos diversa e menos uniforme. As áreas mais similares foram a Mata Nativa e o Campo Nativo Pastejado, durante as avaliações de inverno. Em termos gerais, a fauna edáfica apresenta potencial de ser utilizada na avaliação da qualidade do solo.

ABSTRACT The soil is populated by thousands of organisms which are responsible for various ecosystem functions. Among these organisms, those belonging to the soil fauna stand out and present a great sensitivity, responding to modifications in the environment, and may be regarded as a good soil quality bioindicator. This work aimed to characterize the edaphic fauna distribution in different soil uses and at different seasons of the year in São Gabriel, RS state, evaluating its use as a bio-indicator of the soil quality. Soil fauna evaluations were conducted in three areas of different soil uses: native forest, native pasture and ryegrass/soybean, in two distinct seasons (winter and summer). During the samples, the soil temperature, the soil water content and the biomass/litter were also evaluated, to verify the influence that these attributes exert on the soil fauna. The abundance and diversity were evaluated as well as the diversity, uniformity and similarity indexes in the areas were calculated. The results presented a large diversity of edaphic organisms. Collembola, Hymenoptera and Acarina were the groups with greater abundance. Some groups have shown to be sensitive to changes in environmental variables. The area with greater diversity and greater uniformity was the native forest, while the ryegrass/soybean had the least diversity and uniformity. The most similar areas were the native forest and the native pasture in the winter evaluations. The soil fauna presents potential to be used as a soil quality bioindicator.

ABSTRACT: Management systems to improve soil quality are essential for agricultural and environmental sustainability. We assessed the quality of soil management systems applied to a subtropical Acrisol in terms of the carbon management index (CMI), the stratification ratio for total organic carbon (SR-TOC) and light fraction of organic matter (SR-LF). In addition, we examined their relationship to chemical, physical and biological soil quality indicators, as well as to maize yield. The study was conducted on a long-term experiment (18 years) in southern Brazil involving two different systems [no tillage (NT) and conventional tillage (CT)], two cropping systems [black oat/maize (O/M) and black oat + vetch/maize + cowpea (OV/MC)] and two nitrogen fertilizer rates for maize (0 and 180 kg ha–1). Based on the three indices, the best managements for soil quality comprised NT (50-212 % better than CT), legume cover crops (10-47 % better than O/M) and N fertilization (8-33 % better than no fertilizer). All three indices proved accurate to assess the impact of soil management systems, especially SR-LF, which showed increased sensitivity and close relationships with chemical, physical and biological soil quality indicators. On the other hand, a poor relationship was observed between soil C indices and maize yield, which was improved only by legume cover crops and N fertilization. The results showed that the association of no-till system to an abundant supply of crop residues is key to ensure high soil quality and crop yields in humid subtropical regions.

Resumo O solo é habitado por milhares de organismos responsáveis por diversas funções e processos no ecossistema. Por apresentar uma grande sensibilidade às modificações do meio, a fauna do solo é considerada um bom bioindicador de qualidade do solo. Entretanto, uma amostragem inadequada pode inviabilizar sua utilização em estudos de impacto ambiental. Por isso, são necessários estudos que determinem a suficiência amostral para avaliação da fauna do solo. Esse trabalho teve como objetivo calcular a suficiência amostral para o número de grupos de indivíduos que compõe a fauna epiedáfica em diferentes condições de uso do solo. Foram realizadas avaliações da fauna epiedáfica nas condições de mata nativa, campo nativo pastejado e lavoura azevém/soja, em duas épocas distintas (inverno e verão). Avaliou-se a suficiência amostral para o método de coleta (Provid) utilizado através do método analítico, com vários níveis de confiabilidade, e dos métodos não paramétricos de Chao 1 e Chao 2. Concluiu-se que o uso do número mínimo de 14 amostras pelo método Provid (n=14) para estudo da fauna epiedáfica é suficiente para garantir, em qualquer época do ano e tipo de uso do solo, uma precisão de 10%, para estudos com levantamento de campo.

Abstract The soil has thousands of organisms responsible for many functions and processes in the ecosystems. Due to presenting a great sensitivity to environmental modifications, the soil fauna is considered a good soil quality bio-indicator. However, inadequate sampling may not permit its use in environmental impact studies. Therefore, studies are required to indicate the sample sufficiency for evaluating the soil fauna. This study aimed to calculate the sample sufficiency for the number of groups of individuals that composes the epiedaphic fauna in different soil use conditions. Evaluations of the epiedaphic fauna were carried out in native forest, native pasture and ryegrass/soybean farming, in the winter and the summer. The sample sufficiency was evaluated for the Provid method through analytical methods, with many levels of reliability, and of the non-parametric methods of Chao 1 and Chao 2. It was concluded the use of the minimum number of 14 samples by the Provid method (n = 14) for the study of epiedaphic fauna is sufficient to ensure, at any time of the year and type of use of the soil, a precision of 10% for field survey studies.

O trabalho objetivou identificar os principais atributos químicos de solo que limitam o crescimento do Eucalyptus saligna em plantios sem calagem na região Sudoeste do Rio Grande do Sul, bem como determinar os valores críticos de cada fator. O estudo foi realizado em povoamentos florestais de dois Latossolos Vermelhos e um Neossolo Quartzarênico da região. Foram realizadas análises químicas do solo e, através de correlações (P<0,05) entre estes e variáveis de crescimento das plantas, verificou-se que os atributos que mais limitaram o crescimento das plantas foram a saturação por Al, a saturação por bases e o teor de Mg trocável, com decréscimo de até 50% nos parâmetros de crescimento. As correlações com os atributos químicos da camada subsuperficial de solo (20-40cm) foram mais significativas do que na camada superficial (0-20cm). Os níveis críticos médios para obtenção de 80% do rendimento relativo no crescimento em diâmetro e em volume de plantas foram de 79% para saturação por Al, 8,3% para saturação por bases e 0,3 cmolc dm-3 para o teor de Mg trocável. Os resultados indicam que a calagem não deve ser suprimida dos plantios de eucalipto em solos ácidos do Pampa gaúcho, mas a quantidade necessária de calagem para esta cultura parece ser menor do que a atualmente recomendada.

The study aimed to identify the main soil chemical attributes that constrains the Eucalyptus saligna growth in no-limed plantations at the southwestern region of Rio Grande do Sul state, as well as to determine the threshold values of each attribute. Forest plantations from two Oxisols and one Quartzipsamment were evaluated. Correlation analysis (P<0.05) between soil chemical attributes and plant growth variables indicated that the most constraining soil attributes were the Al saturation, bases saturation and exchangeable Mg content, whose decrease in plant growth was up to 50%. Subsurface soil attributes (20-40cm depth) had closer relation with plant growth than surface soil ones (0-20cm). The average threshold values for achieving 80% of the relative yield capacity in diameter growth of trunks and in volume were 79% for Al saturation, 8.3% for bases saturation and 0.3 cmolc dm-3 for exchangeable Mg. The results evidenced that liming should not be suppressed in eucalypt plantations on acid soils at south Brazilian Pampa and that the required amount of lime seem to be smaller than that currently recommended.

Entre os gases de efeito estufa, o óxido nitroso (N2O) é considerado importante por apresentar poder de aquecimento 296 vezes maior que o dióxido de carbono (CO2) e tem sua dinâmica muito dependente da disponibilidade de C e de N mineral no solo. Portanto, conhecer os fatores que interferem na sua emissão é fundamental para desenvolver estratégias de mitigação. O objetivo deste estudo foi avaliar a dinâmica da emissão de N2O na presença de diferentes quantidades de palha de arroz e de teores de nitrato na solução do solo. Para tal, nove tratamentos com a combinação de doses de nitrato de sódio (equivalente a 0, 50 e 100 g kg-1 de N-NO−3) e as quantidades de palha de arroz (equivalente a 0, 5 e 10 Mg ha-1) foram aplicados em vasos, onde foram submetidos a condições anaeróbicas por alagamento. A emissão de N2O foi influenciada positivamente pela maior dose de NO−3 e pela menor quantidade de palha adicionada no solo. No 1º dia após alagamento (DAA), a emissão de N2O foi alterada de forma significativa entre os tratamentos, com e sem adição de NO−3, com pouca interferência da presença da palha de arroz nesse momento. O maior pico de emissão foi observado no 4º DAA nos tratamentos com maior adição de NO−3; naquele momento, a adição da palha de arroz provocou efeito negativo sobre a emissão de N2O, provavelmente por causa da imobilização do NO−3. Também houve alterações nas demais características eletroquímicas do solo, em que as maiores adições de palha elevaram os teores de Fe, Mn e C dissolvido. Esses resultados indicaram que a redução da concentração de NO−3 no solo e o aumento da quantidade de palha incorporada diminuem a emissão de N2O.

Among the greenhouse gases, nitrous oxide (N2O) is considered important, in view of a global warming potential 296 times greater than that of carbon dioxide (CO2) and its dynamics strongly depend on the availability of C and mineral N in the soil. The understanding of the factors that define emissions is essential to develop mitigation strategies. This study evaluated the dynamics of N2O emissions after the application of different rice straw amounts and nitrate levels in soil solution. Pots containing soil treated with sodium nitrate rates (0, 50 and 100 g kg-1 of NO−3-N) and rice straw levels (0, 5 and 10 Mg ha-1), i.e., nine treatments, were subjected to anaerobic conditions. The results showed that N2O emissions were increased by the addition of greater NO−3 amounts and reduced by large straw quantities applied to the soil. On the 1st day after flooding (DAF), significantly different N2O emissions were observed between the treatments with and without NO−3 addition, when straw had no significant influence on N2O levels. Emissions peaked on the 4th DAF in the treatments with highest NO−3-N addition. At this moment, straw application negatively affected N2O emissions, probably due to NO−3 immobilization. There were also alterations in other soil electrochemical characteristics, e.g., higher straw levels raised the Fe, Mn and dissolved C contents. These results indicate that a lowering of NO−3 concentration in the soil and the increase of straw incorporation can decrease N2O emissions.

Plantas de cobertura de inverno são fontes de C e de N em sistemas de produção de arroz irrigado, mas pouco se conhece sobre o efeito do manejo e da qualidade dos seus resíduos culturais nas emissões de metano (CH4) e de óxido nitroso (N2O) do solo. O estudo consistiu de um experimento conduzido em casa de vegetação e teve como objetivo principal avaliar a influência do manejo (incorporado ou em superfície) e do tipo de resíduos culturais (azevém e serradela) de plantas de cobertura sobre as emissões de CH4 e de N2O de um Planossolo Háplico sob cultivo de arroz irrigado por inundação. Utilizou-se o método da câmara fechada, e as concentrações de CH4 e de N2O nas amostras de ar foram determinadas por cromatografia gasosa. Coletas da solução do solo em duas profundidades (2 e 20 cm) foram realizadas simultaneamente às coletas de ar. A manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo resultou em menor emissão de CH4 e de N2O em comparação à sua incorporação. O tipo de resíduo cultural não teve efeito na emissão de CH4, enquanto para o N2O a distinção entre os resíduos ocorreu apenas quando estes foram mantidos na superfície do solo condição na qual as maiores emissões ocorreram com a adição dos resíduos da leguminosa (serradela). O processo mais intenso de redução do solo em subsuperfície (20 cm), evidenciado pelos maiores teores de íons reduzidos (Mn2+ e Fe2+), e a estreita relação entre a emissão de CH4 e os teores de C orgânico dissolvido nessa profundidade indicam que a camada subsuperficial foi a principal fonte de CH4 quando da incorporação dos resíduos culturais. A adoção de estratégias de manejo que promovam a manutenção dos resíduos culturais na superfície do solo é fundamental quando se visa à mitigação das emissões de CH4 e N2O em solos sob cultivo de arroz irrigado. O CH4 compõe mais de 90 % do potencial de aquecimento global parcial (CH4 + N2O) nesses sistemas de produção e, portanto, deve ser o foco principal da pesquisa.

Winter cover crops are sources of C and N in flooded rice production systems, but very little is known about the effect of crop residue management and quality on soil methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) emissions. This study was conducted in pots in a greenhouse to evaluate the influence of crop residue management (incorporated into the soil or left on the soil surface) and the type of cover-crop residues (ryegrass and serradella) on CH4 and N2O emissions from a flooded Albaqualf soil cultivated with rice (Oryza sativa L.). The closed chamber technique was used for air sampling and the CH4 and N2O concentrations were analyzed by gas chromatography. Soil solution was sampled at two soil depths (2 and 20 cm), simultaneously to air sampling, and the contents of dissolved organic C (DOC), NO3-, NH4+, Mn2+, and Fe2+ were analyzed. Methane and N2O emissions from the soil where crop residues had been left on the surface were lower than from soil with incorporated residues. The type of crop residue had no effect on the CH4 emissions, while higher N2O emissions were observed from serradella (leguminous) than from ryegrass, but only when the residues were left on the soil surface. The more intense soil reduction verified in the deeper soil layer (20 cm), as evidenced by higher contents of reduced metal species (Mn2+ and Fe2+), and the close relationship between CH4 emission and the DOC contents in the deeper layer indicated that the sub-surface layer was the main CH4 source of the flooded soil with incorporated crop residues. The adoption of management strategies in which crop residues are left on the soil surface is crucial to minimize soil CH4 and N2O emissions from irrigated rice fields. In these production systems, CH4 accounts for more than 90 % of the partial global warming potential (CH4+N2O) and, thus, should be the main focus of research.

A aplicação de dejeto líquido de suínos em áreas de lavoura e/ou pastagem representa a adição de nutrientes às plantas e também uma alternativa de reciclagem. Contudo, as perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial no plantio direto podem diminuir sua eficiência à nutrição de plantas e representar um poluente potencial, comprometendo a qualidade da água no ambiente. Esse trabalho teve por objetivo avaliar a importância do escoamento superficial às perdas de nitrogênio e fósforo aplicados via dejeto líquido de suínos. O trabalho foi conduzido na Universidade Federal de Santa Maria, RS, no período de maio de 2000 a maio de 2002 em Argissolo Vermelho Arênico distrófico. Numa rotação aveia preta/milho/nabo forrageiro, foram estudadas as doses de 0, 20, 40 e 80 m³ ha-1 de dejetos líquidos de suínos, distribuídas a lanço sobre a superfície antes da semeadura de cada espécie da rotação. As concentrações de fósforo disponível e nitrogênio mineral na solução escoada na superfície do solo foram diretamente relacionados com as doses de dejeto aplicadas. As concentrações de nitrogênio e fósforo na solução escoada na superfície do solo, bem como a predominância de amônio ou nitrato, estão diretamente relacionadas ao intervalo entre a aplicação do dejeto e o primeiro escoamento superficial. As perdas de nitrogênio e fósforo por escoamento superficial, expressas em kg ha-1, são pequenas, porém as maiores concentrações observadas nos picos de perdas preocupam com relação à possibilidade de eutroficação de mananciais de água.

The application of pig slurry in crop land and/or pasture areas, besides being an additional source of nutrients to plants is also an alternative for manure disposal. However, nitrogen and phosphorus losses by surface run off in no tillage can decrease the efficiency of organic fertilizers and also be a potential pollutant, threatening the quality of water bodies. This work aimed at evaluating the importance of surface run off as a nitrogen and phosphorus loss phenomenon applied via pig slurry. The work was carried out at the Federal University of Santa Maria, RS, from May, 2002, in a Typic Hapludalf soil. Black oat (Avena strigosa), corn (Zea mays) and oilseed radish (Raphanus sativus), in a succession were fertilized with increasing doses of pig slurry (0, 20, 40 and 80m³ ha-1). The pig slurry was distributed on soil surface before the sowing of each species of the succession for two consecutive years. The concentrations of reative phosphorus and mineral nitrogen concentrations in the surface run off water were directly related to the doses of applied pig slurry. Phosphorus and nitrogen concentrations in the surface run off solution as well as the predominance of ammonium or nitrate are directly related to the interval between the waste application and the first superficial flow, with in turn depended on the rainfall event. Nitrogen and phosphorus losses by superficial flow, expressed in kg ha-1, are small, but their concentrations at some periods are high enough to cause concerns of eutrophication of water bodies.

Apesar de o esterco líquido de suínos ser um fertilizante, seu uso inadequado pode comprometer a qualidade do solo e água. O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações em algumas características químicas de um solo sob pastagem natural com o uso de esterco líquido de suínos e suas implicações agronômicas e ambientais. O experimento foi conduzido de novembro de 1995 a novembro de 1999 em Paraíso do Sul, RS, em condomínio de suinocultores. Os tratamentos constituíram-se de 0, 20 e 40 m³ ha-1 de esterco líquido de suínos, aplicado em intervalos de 45 a 60 dias. Em cada época de aplicação de esterco, a pastagem natural era roçada, a forragem retirada e o esterco reaplicado. Os resultados mostraram que o uso sistemático de esterco líquido de suínos representa a adição de grandes quantidades de nutrientes ao solo, elevando principalmente os teores de P, Ca e Mg em áreas sob pastagem natural. O ambiente para o crescimento das plantas também pode ser melhorado com o uso de esterco líquido de suínos pela diminuição na saturação de Al, mas deve-se monitorar o teor de K no solo, porque, sob pastoreio, os teores podem decrescer. O fato de adicionar altas quantidades de N por meio do esterco líquido de suínos sem alterar seus teores no solo evidencia que ocorrem grandes perdas de N, principalmente na forma de nitrato. Além disso, a elevada concentração de P na camada mais superficial do solo mostra que estes elementos podem comprometer a qualidade do ambiente, especialmente como contaminantes da água.

Pig slurry is a fertilizer but its improper use can contaminate water and soil. The objectives of this study were to determine soil chemical attributes affected by liquid swine manure applied on native pasture and to evaluate the agronomic and environmental impacts of its use. An experiment with liquid swine manure application on native pasture was carried out from November 1995 to November 1999, in an area nearby a swine production place in Paraíso do Sul county, State of Rio Grande do Sul, Brazil, to evaluate the soil chemical attributes. The liquid swine manure application rates were: 0, 20 and 40 m³ ha-1, applied every 45 to 60 days. Right before each manure application, the forage was mowed and taken out. The liquid manure application on natural grass field every 45 to 60 days cause a high addition of soil chemical elements, specially P, Ca and Mg. The reduction of Al saturation may improve soil environment to plant growth, however, the K content should be monitored, because under grazing the latter could decrease. The system should have high N leaching in nitrate form, because, despite heavy N application through manure, the soil N content remains almost the same. This, in turn, could become an environmental problem, as long as one consider a high P content at surface also as potential water pollutant.

Na sucessão de gramíneas aveia preta/milho pode haver imobilização do nitrogênio, especialmente no início do ciclo do milho, requerendo estudos de fracionamento da adubação. Com o objetivo de avaliar formas de parcelamento da adubação nitrogenada para o milho em sucessão à aveia preta, foram conduzidos quatro experimentos em áreas de lavouras sob plantio direto nos municípios de Itaara, Santo Ângelo, Júlio de Castilhos e Tupanciretã no Rio Grande do Sul, durante os anos agrícolas 1996/97 a 1998/99. As aplicações de N para o milho foram realizadas em três épocas: a) pré-semeadura (após o manejo da aveia preta), b) semeadura e c) cobertura. Os resultados mostraram que a aplicação em pré-semeadura do milho de parte ou todo o nitrogênio que seria aplicado em cobertura não conferiu produtividade de grãos diferente da aplicação na semeadura e cobertura mas a ocorrência de precipitações pluviométricas acima da normal pode causar diminuição na produtividade de grãos. Por isso, a aplicação de nitrogênio na semeadura e em cobertura no milho é preferencial.

The studies of fertilization splitting are necessary specially for the grass succession black oat-corn where N immobilization is very common. Four experiments were carried out in commercial farms under no-tillage, in four counties - Itaara, Santo Ângelo, Júlio de Castilhos and Tupanciretã, all of Rio Grande do Sul, Brazil, with the objective of evaluating the splitting of N application in a corn/black oat crop rotation, during the 97/98 and 98/99 cropping seasons. The N was applied at three times -- pre-planted, starter and sidedressed. The pre-planted applied N for corn, corresponding to total or partial rates that would be sidedressed presented similar results in relation to the sidedress application, however, years of above average rainfall presented N deficiency for corn, reducing yield, which indicates that N application as starter or sidedress is recommended.