RESUMO

Surface roughness and canopy cover are important factors in preventing soil erosion. There is limited information on how soil surface roughness changes as a function of natural rainfall erosivity and canopy cover by plants. We hypothesized that canopy cover, tillage systems, and cumulative rainfall erosivity (CRE) would have unique effects on roughness. We tested this hypothesis on a Miami silt loam soil (fine‐silty, mixed, mesic Typic Hapludalf) using a portable laser microtopographer. Tillage treatments of conventional (moldboard plowing + disking), chisel plowing, and chisel plowing + dragging a chain produced three initial roughness levels. Surface cover was none (fallow) or soybean [Glycine max (L.) Merr.]. Random roughness (RR), standard deviation (SD), tortuosity (T), and fractal roughness functions, expressed by the fractal index (D) and the crossover length (l), were calculated from microtopography data. Chisel tillage had the greatest initial values of surface roughness, followed by chisel + chain and conventional tillage, as measured by the l index. All indices but D generally decreased with CRE. The RR and SD indices decreased quadratically with CRE, with decreases of 38 and 36%, respectively, from initial values after 200 units of CRE, while the T and l indices decreased exponentially, with decreases of 40 and 60%, respectively, from initial values after 200 units of CRE. Soybean cover lowered soil surface roughness 7% less than fallow, as measured by the l index. The l index was 50, 71, and 205% more sensitive to changes in CRE than RR, SD, and T indices, respectively. The fractal roughness functions, with D and l indices calculated, were the best approaches to characterize surface roughness at small scales, such as existing plant rows, mainly due to l index sensitivity to changes in CRE.

RESUMOO solo é um importante componente do ecossistema, influenciando a qualidade do ar e da água. Atualmente, é crescente o interesse pelo potencial que o solo apresenta em seqüestrar carbono e, conseqüentemente, contribuir para mitigar o efeito estufa. Este estudo teve por objetivos avaliar: (a) o potencial da inclusão de plantas de cobertura em sistemas de produção de milho (aveia + ervilhaca, tremoço (posteriormente azevém + ervilhaca), mucuna e feijão-de-porco) em acumular C orgânico e N total num Argissolo Vermelho distrófico arênico, comparativamente ao sistema tradicional pousio/milho e a uma área preservada de campo natural; (b) a contribuição dos sistemas de cultura em plantio direto no seqüestro de CO 2 atmosférico pelo solo. Para instalação do experimento, realizaram-se uma lavração e duas gradagens, que acarretaram uma queda acentuada nos estoques de C orgânico e N total nos primeiros quatro anos, em comparação ao campo natural. Do quarto ao oitavo ano, os sistemas de cultura promoveram uma recuperação dos estoques de C e N total, sendo esta maior no sistema milho + mucuna. No oitavo ano, o solo no sistema milho + mucuna apresentou 5,42 Mg ha -1 de C e 1,27 Mg ha -1 de N a mais que o solo no sistema pousio/milho, na camada de 0-20 cm. Estimou-se que o sistema tradicional pousio/milho apresentou uma liberação líquida de 4,32 Mg ha -1 CO 2 em relação ao campo natural, enquanto, no sistema milho + mucuna, ocorreu um seqüestro de 15,5 Mg ha -1 CO 2 . A utilização de sistemas conservacionistas de produção de milho é uma eficiente alternativa ao sistema tradicional (pousio/milho) em acumular matéria orgânica no solo e contribuir para o seqüestro do CO 2 atmosférico em solos agrícolas e, portanto, para a melhoria da qualidade ambiental.Termos de indexação: manejo do solo, qualidade do solo, matéria orgânica, efeito estufa, seqüestro de CO 2 .

RESUMOA compactação tornou-se uma das principais causas de degradação do solo em áreas agrícolas, estando diretamente relacionada ao sistema de manejo do solo adotado e, muitas vezes, demandando práticas de descompactação para mitigar esse problema. Este trabalho objetivou avaliar a duração do efeito de intervenções mecânicas, como a aração e escarificação do solo associadas à ação de semeadora de plantio direto equipada com mecanismos rompedores de solo tipo discos e discos + facão, como práticas mitigadoras da compactação de um solo manejado sob o Sistema Plantio Direto (SPD), por meio da avaliação de atributos físicos do solo e do esforço de tração. O estudo foi realizado no município de Coxilha, na região Norte do Rio Grande do Sul, localizado nas coordenadas geográficas de 28°10'18,7" S e 52°22'39,89" O, sobre um Latossolo Vermelho, em experimento instalado no ano de 2001 em área com histórico de oito anos sob SPD. Nessa área foram realizadas intervenções mecânicas anuais, mediante a aração e escarificação do solo, anteriores à implantação da cultura de verão. Os tratamentos de manejo do solo constituíram-se da testemunha, com manutenção ininterrupta do SPD por 16 anos e por seis períodos de tempo de condução desse sistema (7,5; 6,5; 5,5; 4,5; 3,5; e 2,5 anos) após a escarificação ou aração, aplicados nas parcelas principais. Nas subparcelas foram aplicados dois tratamentos de dispositivo de aplicação do adubo no sulco de semeadura (discos duplos defasados e facão + discos

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The long-term (8-year) effects of summer (Mucuna spp.) and winter cover crops (Avena strigosa + Vicia sativa and Lolium multiflorum + Vicia sativa) in maize-based cropping systems on the total, particulate, and mineral-associated soil carbon (C) stocks in the 0-to 0.2-m layer of a no-till South Brazilian Acrisol (87 g kg 21 clay) were evaluated. Annual C sequestration rates and the carbon management index (CMI) were calculated taking a fallow/maize (F/M) system as reference. A greater average C sequestration rate (0.68 Mg ha 21 yr 21 ) and greater C lability (particulate C/mineral-associated C) were observed in the soil under the Mucuna system, and this was related to the higher biomass input in comparison to the winter cover crop systems. These cropping system effects on amount and lability of soil C were summarized through the CMI. The results highlight the potential of C retention in soils under warm and humid subtropical climate through the adoption of high C input summer cover crops in no-till production systems aimed at further improvement in soil and environmental quality.

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RESUMOAs características da chuva de uma região podem determinar a maior parte dos efeitos danosos da erosão. A variação da intensidade durante a chuva é uma dessas importantes características. Entretanto, pouco se sabe sobre os padrões de chuva ocorrentes no Brasil. Este trabalho teve como objetivos determinar os padrões das chuvas erosivas naturais verificadas em Santa Maria (RS), e estimar o período de retorno das chuvas em três padrões propostos. Pluviogramas diários foram cedidos pela Estação Central Experimental de Silvicultura e Conservação do Solo de Santa Maria, pertencente à Fepagro, compreendendo o período de 1963 a 1989 e 1991 a 1992. As chuvas foram classificadas em padrão avançado, intermediário e atrasado, de acordo com a posição do pico de máxima intensidade e, posteriormente, foi estimado o período de retorno das chuvas para cada padrão. Algumas características de interesse foram calculadas, como a intensidade média dos picos, duração das chuvas e dos picos com intensidade superior a 100 mm h -1 . Das 1.193 chuvas erosivas individuais analisadas, os padrões, avançado, intermediário e atrasado, corresponderam a 551, 295 e 347 chuvas, perfazendo 46,2; 24,7 e 29,1% do total de chuvas, respectivamente. Isso caracteriza o padrão avançado como o padrão de chuvas mais freqüente em Santa Maria. Das 79 chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h -1 , os padrões analisados (avançado, intermediário e atrasado) corresponderam a 45, 18 e 16 chuvas, perfazendo 8,2; 6,1 e 4,6% do total de chuvas, respectivamente. A duração média das chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h -1 foi de 8 h, e a duração dos picos foi de seis min. e 50 seg. Foram calculados os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para as durações estudadas e construídas curvas de intensidade, duração e freqüência para os padrões de chuva supracitados.