RESUMO Objetivou-se com esse trabalho avaliar o desempenho agronômico e a eficiência do uso da água de sistemas de sucessão de culturas em preparo convencional (PC) e plantio direto (PD), em dois experimentos instalados na região norte de Minas Gerais. O experimento 1 foi constituído pelo plantio em sucessão de milho- grão / feijão-comum, e o experimento 2 constituído pelo plantio em sucessão de sorgo / milho-verde. Em ambos os experimentos, os tratamentos foram constituídos por dois sistemas de manejo (PC e PD), dispostos no esquema de faixas, em dois anos de cultivo, com dez repetições. Foram avaliadas a produtividade e os componentes de produção de cada cultura, além da eficiência no uso de água (EUA) pelas culturas instaladas nas safras de outono-inverno, dentro de cada sistema de sucessão. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância, e, no caso de significância, as médias foram estudadas pelo próprio teste F a 5% de significância. Os resultados obtidos permitiram concluir que na sucessão milho-grão / feijão-comum, o PD aumenta a produtividade do milho em 21.45%, contudo, não há diferença entre os manejos para a produtividade feijão- comum. Na sucessão sorgo / milho-verde, o PD proporciona aumento da produtividade da matéria verde e matéria seca de sorgo em 39.65 e 84.26%, respectivamente, enquanto que no cultivo do milho-verde, o PD aumenta em 11.99 e 21.80%, respectivamente, a produtividade de espigas totais e comerciais. Nos dois sistemas de sucessão, o PD proporciona aumento na EUA pelas culturas, nas safras de outono-inverno.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the agronomic performance and water use efficiency of crop rotations under conventional system (CTS) and no-tillage system (NTS) through two experiments conducted in the Semiarid region of the northern state of Minas Gerais, Brazil. Experiment 1 consisted of a grain corn-common bean rotation, and experiment 2 consisted of a sorghum-sweet corn rotation. The treatments, in both experiments, consisted of two tillage systems (CTS and NTS) arranged in strip-plots, in two crop years, with ten replications. Yield and production components of all crops and water use efficiency (WUE) of crops grown in the autumn-winter seasons were evaluated within each crop rotation. The data obtained were subjected to analysis of variance and, when significant, the means were subjected to the F test at 5% significance level. The results obtained showed that the NTS increases corn yield in 21.45% in the grain corn-common bean rotation; however, the common bean yield present no difference between tillage systems. NTS increases the sorghum fresh and dry matter yields in 39.65% and 84.26%, respectively, in the sorghum- sweet corn rotation, and the sweet corn total and commercial ear yield in 11.99% and 21.80%, respectively. The NTS increases the WUE of crops grown in the autumn-winter season, in both crop rotations.

Abstract BRS Deni is a super-sweet corn open-pollinated variety, developed and released by the Brazilian Agricultural Research Corporation (Embrapa) that combines high yield and good ear and grain quality and lower production costs. The grain can be consumed fresh or canned.

RESUMO Estabelecer os efeitos da aplicação de águas residuárias nos atributos químicos do solo permite o reúso agrícola seguro desses efluentes. Objetivou-se avaliar as alterações nos atributos químicos de um Latossolo no semiárido, cultivado com banana 'Prata-Anã' fertirrigada com diferentes doses de água residuária sanitária após tratamento terciário (ART) da Estação de Tratamento de Esgoto de Janaúba - MG. O experimento foi conduzido no delineamento em blocos completos casualizados. As doses de ART avaliadas foram equivalentes a 70, 130, 170 e 200% do limite de 150 kg ha-1 ano-1 de Na aportado ao solo, sendo também conduzido uma testemunha, sem ART. Ao final do primeiro ciclo de cultivo, foram coletadas amostras de solo nas profundidades de 0-0,2, 0,2-0,4, 0,4-0,6 e 0,6-0,8 m, determinando-se alguns atributos químicos. O uso de ART aumenta o pH do solo e reduz o teor de Al trocável, contribuindo para a substituição parcial do uso de corretivos de acidez. No entanto, com o aumento no teor de Na mais rápido que a CE do solo ao final do primeiro ciclo de produção da bananeira 'Prata-anã', há tendência de alterações nas propriedades físicas do solo em longo prazo, com a utilização da ART. No curto prazo, o uso de ART não influencia os teores de MOS, P, Ca, Mg, H+Al, V e os micronutrientes no solo. As modificações nos atributos químicos do solo ao final do primeiro ciclo de produção da bananeira não se apresentam restritivas para o cultivo.

ABSTRACT Determining the effects of using wastewater as fertilizer on soil chemical properties allows a safe reuse of this effluent in agriculture. This study evaluated the effects of fertigation with tertiary treated wastewater (TTW) from the Janaúba sewage treatment plant on chemical properties of a Latosol (Oxisol) with banana crops of the Prata-Anã cultivar in the semiarid region of Brazil. A randomized complete block design with four replications was used to test four TTW rates (70%, 130%, 170%, and 200% of the limit of 150 kg ha-1 year-1 of Na that can be applied to the soil) and compare them to a control without TTW. Soil samples from the 0.0-0.2, 0.2-0.4, 0.4-0.6, and 0.6-0.8 m layers were collected at the end of the first crop cycle to evaluate soil chemical properties-pH, soil organic matter (SOM), P, K, Na, Ca, Mg, Al, potential acidity (H+Al), base saturation, B, Cu, Fe, Mn, Zn, remaining P, and electrical conductivity (EC). The use of TTW increases soil pH and decreases exchangeable Al content, thus, reduces the need for liming. However, Na contents increased faster than EC in the soil, indicating that the use of TTW tends to alter soil physical properties over time. The use of TTW had no effect on the soil OM, P, Ca, Mg, and micronutrients contents, potential acidity, and base saturation. The changes in soil chemical attributes observed at the end of the first crop cycle were not limiting to the banana crop.

RESUMO A substituição da vegetação natural pela agricultura impacta diretamente as frações da matéria orgânica no solo. Este estudo avaliou os teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT) nas frações da matéria orgânica do solo (MOS) em um Latossolo do semiárido brasileiro sob diferentes sistemas de manejo com diferentes culturas irrigadas. Os sete tratamentos foram compostos por dois sistemas de manejo do solo (plantio direto e convencional) e três culturas: sorgo, girassol e milho tendo como referência o solo sob mata nativa (MN). A semeadura das culturas no verão precedeu a semeadura de feijão no outono/inverno. Após dois anos e três meses de implantação, avaliaram-se os teores de carbono orgânico total, nitrogênio total, teor de carbono nas substâncias húmicas e seus constituintes (fração ácidos fúlvicos, húmicos e humina), teores de carbono lábil, carbono não-lábil e carbono solúvel em água, sendo determinados a labilidade (L), índice de labilidade (IL), índice de compartimento de carbono (ICC) e índice de manejo de carbono (IMC). Os cultivos sob sistema de plantio direto (SPD) nas condições semiáridas, em especial com o milho, promoveram maiores teores de carbono, nitrogênio e frações da matéria orgânica, na camada superficial do solo (0,00 a 0,05 m). Na camada de 0,05-0,10 m os cultivos sob SPD promoveram aumento nos teores de carbono nas substâncias húmicas, em comparação aos SPC. Maior sustentabilidade foi observada nos cultivos em SPD no semiárido, em relação àqueles sob SPC, indicado pelos maiores IMC na camada superficial do solo sob SPD.

ABSTRACT The replacement of natural vegetation by crop systems directly impacts the soil organic matter fractions. The objective of this study was to evaluate the total organic carbon (TOC) and nitrogen (TN) contents in different fractions of the soil organic matter (SOM) of an Oxisol of the Brazilian semiarid region under different irrigated crops and different soil management systems. Seven treatments were evaluated, which consisted of two soil management systems (no-till and conventional tillage) and three crops (maize, sunflower and sorghum), using as reference the soil under a native forest (NF). The summer crops preceded common bean crops in the autumn-winter. The total organic carbon content, total nitrogen, carbon content in humic substances and their constituents (fulvic acids, humic acids and humin) and labile, non-labile and water-soluble carbon contents were evaluated two years and three months after the experiment implementation to determine the carbon lability (L) lability index (LI), partitioning index (CPI) and management index (CMI). The greatest carbon, nitrogen and organic matter contents in the soil surface layer (0.00-0.05 m) were found in crops under no-till system (NTS), especially maize. The crops under NTS presented greater carbon content in humic substances than the conventional tillage system (CTS) ones in the layer 0.05-0.10 m. The crops under NTS presented greater sustainability in the Brazilian semiarid region compared with those under CTS, as shown by their higher CMI in the soil surface layer.

RESUMO Foi avaliada a qualidade física de um Latossolo Vermelho-Amarelo de textura franco-argilo-arenosa do semiárido, cultivado nos sistemas de plantio direto (SPD) e preparo convencional (SPC) com diferentes coberturas vegetais. O experimento foi implantado como parcela única (18 x 18 m) para cada um dos seis tratamentos: dois sistemas de cultivo e três culturas (milho, girassol e sorgo) semeadas no verão, precedentes ao feijão, semeado no outono/inverno, além da mata nativa (MN) como testemunha. Avaliou-se a cobertura morta na superfície do solo, resistência do solo à penetração, carbono orgânico total, estabilidade de agregados em água, densidade do solo, macroporos, microporos, porosidade total e retenção de água nas profundidades 0,00-0,05; 0,05-0,10; 0,10-0,20 e 0,20-0,40 m. Os melhores indicadores físicos de qualidade do solo nas condições do semiárido foram obtidos no solo sob plantio direto com gramíneas. O SPD mantém a agregação do solo semelhante à MN, enquanto o SPC reduz a agregação e o aporte de carbono no solo. As gramíneas no SPD incrementam o teor de carbono no solo, devido à maior produção de cobertura morta em relação ao girassol. O SPD causa maior compactação superficial do solo que o SPC, mas não altera a retenção de água. Os tratamentos não influenciaram nenhum dos atributos na profundidade de 0,20-0,40 m.

ABSTRACT An evaluation was made of the physical quality of a sand-clay Red-Yellow Latosol loam in the semi-arid region, cultivated under no-tillage (SPD) and conventional tillage (SPC) systems under different soil cover. The experiment was set up in a single plot (18 x 18 m) for each of the six treatments: two cropping systems and three crops (maize, sunflower and sorghum) planted in the summer, ahead of the beans sown in the autumn/winter, with the native forest (MN) as control. Litter on the soil surface, soil penetration resistance, total organic carbon, aggregate stability in water, soil bulk density, macropores, micropores, total porosity and water retention were evaluated at depths of 0.00 to 0.05, 0.05 to 0.10, 0.10 to 0.20 and 0.20 to 0.40 m. The best physical indicators of soil quality under semi-arid conditions were found in the soil under no-tillage and grass. No-tillage keeps soil aggregation at a level similar to that of MN, whereas under conventional tillage, aggregation and carbon input are reduced in the soil. Grasses under no-tillage increase the carbon content of the soil, due to a greater production of litter compared to the sunflower. No-tillage causes greater surface soil compaction than conventional tillage but has no effect on water retention. The treatments had no effect on any of the attributes at the depth of 0.20 to 0.40 m.

A estrutura exerce grande importância no comportamento agrícola do solo, pela sua influência em propriedades do solo. Assim, objetivou-se avaliar a estabilidade de agregados e relacioná-la com diferentes frações orgânicas de um ARGISSOLO Vermelho-amarelo distrófico sob mata, seringueira, laranjeira e pastagem degradada. A amostragem foi realizada em trincheiras, de 0 a 10, 10 a 20 e 20 a 30 cm. Foram analisadas textura, argila dispersa em água, grau de floculação, densidade do solo, carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT), ácidos fúlvicos (AF), húmicos (AH) e humina (HN), carbono da biomassa microbiana (C-Micr) e matéria orgânica leve (MOL). Foi determinada a estabilidade de agregados em água e calculados índices de estabilidade. Os resultados mostram diferenças de densidade do solo, seguindo a ordem mata < seringueira < laranjeira < pastagem. A estabilidade de agregados não se altera entre os usos nas profundidades de 0 a 10 e 10 a 20 cm, enquanto de 20 a 30 cm nota-se a ordem mata > seringueira > laranjeira > pastagem. No solo sob mata, seringueira e laranjeria a estabilidade de agregados está relacionada aos maiores teores de COT, NT,AF, AH, HN, C-Micr e MOL, enquanto na pastagem está relacionada principalmente a ciclos de umedecimento e secagem.

Soil structure has an important role in a soil's agricultural performance because of its influence on many soil properties. The objective of this work was to evaluate aggregate stability and relate it to different organic fractions of a red-yellow Ultisol under forest and cultivated with rubber trees, orange trees and under degraded pasture. Samplings were carried out in soil pits at the depths of 0-10, 10-20 and 20-30 cm. The following characteristics were analyzed: texture, water-dispersible clay, flocculation degree, soil density, total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), fulvic acids (FA), humic acids (HA), humin (HN), carbon in microbial biomass (C-Micr) and light organic matter (LMO). Water-stable aggregates and stability indexes were also calculated. Results showed differences in soil density but no differences in aggregate stability, at 0-10 and 10-20 cm both in the decreasing order: forest < rubber plant < orange < pasture. At 20-30 cm, the aggregate stability was different, following the same order. In the soil under forest, rubber trees and orange trees, aggregate stability was related to higher TOC, TN, FA, HA, HN, C-Micr and LMO with lower C/ N ratio, whereas under pasture it was chiefly related to wetting and drying processes.

Tendo em vista o potencial de produção e a extensão de área que ocupam os Latossolos, é de grande interesse estabelecer sistemas de manejo que não modifiquem o solo de forma a comprometer sua sustentabilidade. Nesse sentido, avaliaram-se as alterações em propriedades físicas e químicas de um Latossolo sob diferentes sistemas agrícolas na Zona da Mata mineira. Foram avaliadas áreas sob laranja, cana, pastagem e mata: as de laranja e pastagem têm mais de 20 anos de uso; a de cana é anterior (100 anos). A cana é remanescente de uso histórico por aproximadamente 120 anos. A amostragem foi realizada em trincheiras, nas profundidades de 0,0 a 0,2 e 0,2 a 0,4 m. Foram analisadas as características químicas: matéria orgânica do solo (MOS), pH em H2O, P disponível, Ca2+, Mg2+, K+, Al3+, H + Al, soma de bases (SB), CTC efetiva e total (t) e saturação por bases (V), e P-remanescente. As características físicas analisadas foram: textura, densidade de partículas, densidade do solo, porosidade total, curva de retenção de água, resistência do solo à penetração e estabilidade de agregados em água, bem como a relação capacidade de campo/porosidade total (CC/PT). Para análise dos dados, consideraram-se os usos agrícolas como tratamentos, em um delineamento inteiramente casualizado, na análise de variância de cada profundidade separadamente. Os sistemas agrícolas com laranjeira e canavial melhoraram a condição química do solo, aumentando os teores de nutrientes e diminuindo o Al3+ do complexo de troca, porém apresentaram redução dos teores de MOS e níveis intermediários de degradação física. O sistema com pastagem apresentou baixa fertilidade e caráter distrófico, redução acentuada do teor de MOS e degradação física mais avançada, evidenciada pelo aumento da densidade do solo e resistência à penetração, bem como redução da porosidade total e da estabilidade de agregados.

Knowledge on chemical and physical soil properties provides the theoretical basis for a sustainable planning of natural resources. This study evaluated the alteration of chemical and physical soil characteristics in a Haplustox in the Zona da Mata region of the State of Minas Gerais (Brazil), under different crop systems. The systems evaluated were orange orchards, sugar-cane plantation, pasture and forest, as control. Orange orchards and pasture had been established more than 20 years before, both in succession to sugar-cane, previously grown for over a century. The sugar cane is a reminiscent of crop cultivated for more than 120 years. Soil was sampled in pits at depths of 0.0-0.2 and 0.2-0.4 m. The following chemical properties were evaluated: soil organic matter (MOS); pH in H2O, P, Ca2+, Mg2+, K, Al3+, H + Al, SB, CTC (t), and V, and the physical properties: texture, soil density, particle density, porosity, water retention curve, soil penetration resistance, and aggregate stability, as well as the ratio field capacity/soil total porosity. In the data evaluation, the crop systems represented treatments in a completely random design, and analysis of variance was performed for each depth separately. In the crop systems orange and sugar cane the chemical properties were improved, raising the nutrient levels and reducing the exchangeable Al3+, level but SOM was reduced and intermediate levels of physical degradation were observed. In the pasture system, low fertility and a dystrophic character were Stated, reduced SOM and high physical degradation, indicated by increased soil density and soil penetration resistance, and by lower porosity and aggregate stability.

Os estoques de C orgânico do solo são definidos pela interação dos fatores que determinam sua formação e aqueles que promovem sua decomposição. Este trabalho teve o objetivo de quantificar a recuperação nos estoques de C nos compartimentos de C orgânico de um Argissolo Vermelho-Amarelo distrófico latossólico em conseqüência do seu uso agrícola. Foram avaliadas áreas com seringal, pomar de citros, pastagem e mata secundária. Retiraram-se 20 amostras de solo em cada uso, nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm. Para avaliar o efeito dos tratamentos, foram determinadas e calculadas as seguintes propriedades: C orgânico total (COT), N total (NT), C nas frações ácidos fúlvicos (AF), ácidos húmicos (AH) e humina (HN), C orgânico lábil (C L), C da biomassa microbiana (C MICR), matéria orgânica leve (MOL), C e N da MOL (C MOL e N MOL), C solúvel em água (CSA) e índice de manejo de C (IMC). Na profundidade de 0 a 10 cm, o teor de COT variou de 20,9 a 13,3 g kg-1 para mata secundária e pastagem, respectivamente, enquanto de 10 a 20 cm essa variação foi de 13,5 a 9,8 g kg-1, respectivamente. O IMC de 0 a 10 cm foi maior no seringal (69) e pomar de citros (70) e menor na pastagem (54), o que também ocorreu de 10 a 20 cm. Nas profundidades avaliadas, os sistemas com seringal e pomar de citros apresentaram maior potencial para preservar e, ou, recuperar os teores de COT e NT e os compartimentos lábeis, como o C MICR, CSA, MOL, C MOL e N MOL, bem como proporcionaram melhor qualidade da matéria orgânica humificada com o aumento do conteúdo de substâncias húmicas alcalino-solúveis mais condensadas, ao passo que a pastagem mostrou potencial limitado de preservação de C no solo. Isso posiciona o pomar de citros e especialmente o seringal como uma estratégia de manejo importante para conservação da qualidade do solo. Os teores C MICR, CSA, MOL variaram mais intensamente entre os sistemas de uso que o COT, razão por que podem ser considerados indicadores mais sensíveis das mudanças no estado da matéria orgânica do solo.

Soil carbon stocks are the result of interaction of factors that determine their formation and decomposition. This study aimed to quantify the total organic recovery in various C pools under the following different land uses of an Ultisol: secondary forest, rubber tree plantation, pasture, and citrus plantation. The soil was sampled at depths of 0 to 10 cm and 10 to 20 cm and the following characteristics were determined: total organic carbon (TOC), total nitrogen (TN), fulvic acid fraction-C (FA), humic acid fraction-C (HA), humin-C (HN), labile organic matter-C (C L), microbial biomass-C (C-MICR), light organic matter (LOM), C and N of LOM (C LOM and N LOM), water-soluble C (WSC), and Carbon Management Index (CMI). The TOC values varied from 20.9 to 13.3 g kg-1 in the 0-10 cm layer for forest and pasture, respectively, and from 13.5 to 9.8 g kg-1 in 10-20 cm, respectively. The CMI was high in 0-10 cm under rubber cultivation (69) and citrus plantation (70) soils and low in the pasture soil (54). These results were similar in the 10-20 cm layer. In the studied layers, the capacity of preserving and/or recovering TOC and TN concentrations as well as the labile compartments such as CMICR, CSA, MOL, C MOL and N MOL was greater in the rubber and citrus systems. In these plantations the quality of humified fractions increased in parallel to an increment in the condensed alkaline-soluble humic substances. On the other hand, the potential for preservation of soil C under pasture was limited. Citrus and particularly rubber plantations are therefore important land uses to maintain the soil quality. Levels of C MICR, WSC, LOM varied more intensively among the land uses than TOC and can therefore be considered more sensitive indicators of alterations in soil organic matter.

O conhecimento de atributos químicos e físicos de solos nos mares de morros pode fornecer importantes subsídios ao planejamento sustentável dos seus recursos naturais. Nesse sentido, realizou-se a caracterização química e física de um Cambissolo Háplico Tb distrófico sob diferentes usos, no município de Visconde do Rio Branco, na Zona da Mata mineira. Foram avaliadas áreas com seringueira, laranja, cana, pastagem e mata. Seringueira, laranja e pastagem estão instaladas há 15 anos, e a cana, há 1,5 ano, sendo antes pastagem. Todos os usos agrícolas tiveram histórico com cana por aproximadamente 100 anos. A amostragem foi realizada em trincheiras, com três repetições, nas profundidades de 0 a 20 e 20 a 40 cm. Foram analisados as seguintes propriedades químicas: matéria orgânica do solo (MOS), pH em H2O, P, Ca2+, Mg2+, K+, Al3+, H + Al, SB, CTC efetiva (t), CTC a pH 7,0 (T), V, m e P-rem. As propriedades físicas analisadas foram: granulometria, densidade de partículas, densidade do solo, porosidade total, curva de retenção de água, resistência do solo à penetração e estabilidade de agregados em água, bem como as relações capacidade de água disponível/porosidade total (CAD/PT) e água retida na capacidade de campo/porosidade total (CC/PT). Os resultados demonstraram que o solo, em todos os usos, apresenta baixa fertilidade e caráter distrófico, com Al3+ dominando o complexo de troca, com exceção do solo sob cana, que apresenta fertilidade média e teores negligenciáveis de Al3+ trocável no complexo de troca. O uso agrícola do solo reduziu a MOS. As características físicas nos usos com seringueira e cana assemelharam-se às da mata, ao passo que laranja e pastagem mostraram degradação física, evidenciada pelos maiores valores de densidade e resistência do solo à penetração, e redução do espaço poroso e da estabilidade de agregados em água.

Knowledge on chemical and physical soil features in mountainous areas is very important for sustainable planning of natural resources. Thus, this study aimed to determine the soil chemical and physical attributes of an Inceptisol under different land uses, in Visconde do Rio Branco, in the Zona da Mata of Minas Gerais state. Five land uses were evaluated: orange, rubber tree, sugar-cane, pasture and forestry. Rubber tree, orange and pasture were cultivated during 15 years, and sugar-cane for 1.5 years. Prior to these uses the area had been cultivated with sugarcane for about a century. Sampling was carried out in three replicates (soil pits) at depths of 0-20 and 20-40 cm. The following chemical attributes were determined: soil organic matter (MOS); pH in H2O, P, Ca2+, Mg2+, K+, Al3+, H + Al, SB, CEC (t), CEC pH 7.0 (T), BS, aluminum saturation (m), P-rem. The following physical attributes were measured: texture, bulk density, particle density, porosity, water retention curve, soil penetration resistance and aggregate stability, as well as the ratios of available water/total porosity and field capacity/total porosity. Results showed that the soil fertility is low and exchangeable Al3+ very high under all land uses, apart from sugarcane, with medium values of soil fertility and negligible levels of exchangeable aluminum. The agricultural use decreased MOS. Land uses with rubber tree and sugarcane improved the soil physical properties to values comparable with the native site. On the other hand, in areas under orange and pasture theOn the other hand, in areas under orange and pasture the soil bulk density and resistance increased compared to the other land uses, while the aggregate stability and porosity decreased.