Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção de fitomassa seca, a taxa de decomposição das palhadas e as quantidades de macronutrientes (N, P, Ca, Mg e S) liberadas dos resíduos vegetais de sete plantas de cobertura de solo, em condições de Cerrado, por dois anos. As plantas de cobertura avaliadas foram: milheto (Pennisetum americanum sin. typhoides), braquiária (Brachiaria brizantha cv., aveia-preta (Avena strigosa Schreb) e a vegetação espontânea de uma parcela em pousio. Utilizou-se o delineamento em blocos ao acaso, com quatro repetições, implantado em um Latossolo Vermelho, textura média. Avaliou-se a produção de fitomassa seca 110 dias após a semeadura. A taxa de decomposição foi quantificada por meio de sacolas de náilon contendo os resíduos culturais, coletadas em intervalos regulares. Observou-se que milheto e crotalária são as coberturas gramínea e leguminosa com maior produção de fitomassa seca e acúmulo de N, nos dois períodos avaliados. A maior taxa de decomposição das plantas de cobertura e de liberação de nutrientes ocorre aos 42 dias após a dessecação. Os maiores tempos de meia-vida foram observados no período de menor precipitação pluvial.Termos para indexação: Avena strigosa, Cajanus cajan, Crotalaria juncea, Pennisetum americanum, meia-vida, taxa de decomposição. Cover crops biomass production and its residues mineralization in a Brazilian no-till OxisolAbstract -The objective of this work was to evaluate dry biomass production, decomposition rate and macronutrients release (N, P, Ca, Mg and S) of cover crops cultural residues, in a no-till savanna soil. The cover crops tested were: pearl millet (Pennisetum americanum sin. typhoides), brachiaria grass (Brachiaria brizantha cv. Marandu), sorghum [Sorghum bicolor (L.) Moench], pigeon pea [Cajanus cajan (L.) Millsp.], sunn hemp (Crotalaria juncea L.) and black oat (Avena strigosa Schreb), compared to a fallow plot (control). The experiment was carried out in an Oxisol, medium texture. A randomized block design, in a split-plot array in time, with four replications, was used. Dry biomass production was evaluated 110 days after sowing. Decomposition rate was evaluated by litter bags containing cultural residues. Millet and sunn hemp are the cover crops (grass and legume) with the highest dry biomass production and N accumulation, in the two evaluation periods. The highest decomposition rate and nutrient release occurred at 42 days after desiccation. The highest values of half life were observed in dry period.

Resumo -O objetivo deste trabalho foi avaliar a estabilidade dos agregados, o conteúdo de matéria orgânica leve do solo (MOL), a distribuição dos teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio (N) e a abundância natural de 13 C e 15 N dos agregados de um Latossolo Vermelho argiloso sob sistema plantio direto (SPD) com integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à uma área em SPD sem ILP e uma área de Cerrado natural em Montividiu, GO. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0-5 e 5-10 cm, em delineamento inteiramente casualizado. Foram avaliados distribuição da massa dos agregados, diâmetro médio ponderado Termos para indexação: carbono orgânico total, Cerrado, índices de agregação, matéria orgânica leve, milho + braquiária, rotação de culturas. Aggregation, carbon and nitrogen in soil aggregates under no-tillage with crop-livestock integrationAbstract -The objective of this work was to evaluate the stability of aggregates, light organic matter content (LOM), distribution of total organic carbon (TOC) and nitrogen (N) contents, and natural abundance of 13 C and 15 N in aggregates of a clayed Oxisol under no-tillage (NT) with crop-livestock integration (CLI), in comparison to an area under NT without CLI, and an area of natural Cerrado, in Montividiu, GO, Brazil. Soil samples were collected at the layers of 0-5 and 5-10 cm, in a completely randomized block design. The mass distribution of aggregates, mean weight diameter (MWD), geometric mean diameter (GMD), and LOM were evaluated, and the levels of TOC, N, δ 13 C and δ 15N aggregates were quantified. The Cerrado area had the highest values of MWD, GMD and LOM. The NT-CLI showed higher values of MWD, GMD, TOC, N and LOM in the layer of 5-10 cm than the area of NT without brachiaria. The NT-CLI increased the indices of soil aggregation (0-5 and 5-10 cm), the levels of LOM (5-10 cm), TOC and N (0-5 cm) and the formation of water-stable aggregates (5-10 cm) in comparison to the NT without palisade grass.

Knowledge of the structure-property-function relationship of humic substances (HSs) is key for understanding their role in soil. Despite progress, studies on this topic are still under discussion. We analyzed 37 humic fractions with respect to their isotopic composition, structural characteristics, and properties responsible for stimulating plant root parameters. We showed that regardless of the source of origin of the carbon (C3 or C4), soil-extracted HSs and humic acids (HAs) are structurally similar to each other. The more labile and functionalized HS fraction is responsible for root emission, whereas the more recalcitrant and less functionalized HA fraction is related to root growth. Labile structures promote root stimulation at lower concentrations, while recalcitrant structures require higher concentrations to promote a similar stimulus. These findings show that lability and recalcitrance, which are derived properties of humic fractions, are related to the type and intensity of their bioactivity. In summary, the comparison of humic fractions allowed a better understanding of the relationship between the source of origin of plant carbon and the structure, properties, and type and intensity of the bioactivity of HSs in plants. In this study, scientific concepts are unified and the basis for the agronomic use of HSs is established.

No abstract

The dynamics of soil aggregation, including aggregate formation by biogenic and physicogenic processes, is affected by the soil management system. The present study aimed to divide soil aggregates into biogenic and physicogenic, and to characterise the aggregates in terms of soil exchange complex, distribution of total organic carbon (TOC), nitrogen (N) levels, and natural 13C and 15N abundance, and determine C levels in the soil organic matter (SOM) fractions of the aggregates. The areas studied were under a no-till system (NTS) established 15 years before, conventional tillage system (CTS) managed with ploughing and harrowing for 56 years, and a secondary forest (Forest) and pasture grass (Axonopus compressus) (Pasture) (both ≥30 years old). Undisturbed soil samples were collected at 0–5 and 5–10 cm. CTS was unsuitable for biogenic aggregate formation, and NTS and Forest areas showed similar biogenic and physicogenic aggregate content. The Pasture area promoted the formation of biogenic aggregates. In contrast to CTS, NTS increased TOC, calcium, magnesium, nitrogen and phosphorus levels. Considering the parameters evaluated, the Forest area showed the most variation (differences) between biogenic and physicogenic aggregates. Biogenic aggregates exhibited higher TOC and nutrient levels than their physicogenic counterparts. In the CTS area, the absence of legumes and the long-term and constant use of N-fertilisers resulted in 15N soil enrichment (at 0–5 cm). In the Pasture area, the absence of legumes and the constant deposition of cattle manure also increased 15N content relative to NTS and Forest areas. The Forest area had the lowest 15N values in the two layers and aggregate types studied. The levels of 13C reflect the type of material incorporated in the soil (mostly C3 plants in Forest and NTS areas and C4 plants in Pasture and CTS areas). The Pasture area favoured the formation of stable SOM, with higher levels of C content in humin fraction (C-HUM) and mineral-associated OC (MOC). CTS compromised SOM stabilisation, producing lower levels of C-HUM, MOC, and moderately oxidisable and resistant fractions. The biogenic aggregates enhanced soil fertility and contained higher C content in SOM fractions than the physicogenic aggregates. We conclude that biogenic rather than physicogenic aggregates can be considered reliable indicators of soil quality.

ResuMo o sistema plantio direto (spD), em função de seu tempo de estabelecimento, pode promover aumento na quantidade de resíduos vegetais adicionados à superfície do solo e, consequentemente, modificações nos seus atributos químicos e físicos. o trabalho teve por objetivo quantificar a deposição de resíduos vegetais na superfície do solo (RVs) e as modificações nos teores de matéria orgânica leve (MoL), nos estoques de carbono e nitrogênio, nos teores de fósforo remanescente (prem) e nos atributos físicos do solo -densidade de partículas (Dp), densidade do solo (Ds) e volume total de poros (Vtp) -, bem como avaliar a origem do carbono por meio de técnicas isotópicas ( 13 c). para isso, em Montividiu (go) foram selecionadas áreas sob spD com diferentes tempos de implantação: spD com três anos de implantação (spD3), spD com 15 anos de implantação (spD15) e spD com 20 anos de implantação (spD20), as quais foram comparadas a uma área de cerrado nativo stricto sensu (ce) e a uma área de pastagem plantada de Brachiaria decumbens (pa). em cada uma das áreas, foram coletadas amostras nas profundidades de 0-5, 5-10 e 10-20 cm. o solo das áreas de estudo foi classificado como Latossolo Vermelho distroférrico. o delineamento utilizado foi inteiramente casualizado. Foi observado aumento nos teores de RVs, MoL, Vtp, prem, c e n em função do tempo de implantação do spD. a área de spD com 20 anos apresentou maiores valores de c e n e valores semelhantes de Ds e MoL, em relação ao ce. as análises de 13 c demonstraram que as leguminosas estão contribuindo de forma significativa para a composição da matéria orgância nas áreas sob spD. nas áreas sob spD, verificou-se aumento

RESUMOCaracterísticas do solo, como o carbono orgânico total (COT), a biomassa microbiana e a atividade enzimática, são influenciadas por diversos fatores e têm sido apontadas como indicadores adequados de alterações provocadas por diferentes sistemas de uso e manejo do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o COT, a biomassa microbiana e a atividade enzimática de um Cambissolo Háplico Tb distrófico típico de áreas agrícolas, florestais e de pastagem, no Médio Vale do Paraíba do Sul (RJ). Os sistemas avaliados foram: agricultura anual (AgAn); agricultura perene (AgP); pasto; floresta secundária em estádio inicial de sucessão (FSEI); floresta secundária em estádio médio de sucessão (FSEM); e floresta secundária em estádio avançado de sucessão (FSEA). Foram coletadas amostras de terra na camada de 0-5 cm, em duas épocas distintas (úmida e seca), e analisados o COT e as propriedades biológicas: C da biomassa microbiana -CBM; N da biomassa microbiana -NBM; respiração basal -RB; quociente metabólico -qCO 2 ; quociente microbiano -qMIC; e atividade das enzimas arilsulfatase, β β β β β-glicosidase e fosfatase ácida. As áreas agrícolas apresentaram redução no COT e nas propriedades

ResumoAvaliou-se o carbono orgânico total e as frações químicas (ácido húmico -FAH, ácido fúlvico -FAF, humina -Hum) e granulométricas (carbono orgânico associado as partículas -COp, carbono orgânico associado aos minerais -COam e índice de manejo do carbono -IMC) da matéria orgânica do solo (MOS) em amostras de um Latossolo Vermelho sob sistema plantio direto (SPD) com integração lavoura-pecuária (ILP), em comparação à uma área em SPD sem ILP e áreas de Cerrado natural (CE) e pastagem (PA) no sudoeste de Goiás. Amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-5; 5-10; 10-20 e 20-40 cm, em delineamento inteiramente casualizado. Dentre as áreas cultivadas, a ILP apresentou nas camadas superficiais do solo os maiores teores de COT, COp, COam, Hum e relação C-FAH/C-FAF, tendo sido verificados valores de COT, COp, COam e Hum semelhantes aos quantificados na área de CE nas camadas mais profundas do solo. Em algumas profundidades avaliadas, as áreas de SPD e ILP apresentaram maior IMC em comparação à área de PA. As áreas de SPD e PA não apresentaram diferença no COT, COam e relação C-FAH/C-FAF, no entanto, a área de SPD conferiu maior estabilidade da MOS, pela similaridades nos teores de C da Hum, FAH, COp e IMC em relação às áreas de CE e ILP em algumas profundidades avaliadas. Palavras-chave: Carbono orgânico do solo, sistemas de manejo, substâncias húmicas, Latossolo, cerrado AbstractThe aim of this study was to evaluate the total organic carbon and the chemical (humic acid -FAH, fulvic acid -FAF, humin -Hum) and textural (organic carbon associated particles -COp, organic carbon associated with minerals -COam and carbon management index -IMC) of soil organic matter (SOM) in samples of an Oxisol under no-tillage (NT) with crop-livestock integration (ILP), compared to one NT area without ILP and areas of natural Cerrado (CE) and pasture (PA) in southwestern Goiás. Soil samples were collected in the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm in a completely randomized design. Among the cultivated areas the ILP presented in the upper soil layers the highest COT, COp, COam, Hum C-FAH/C-FAF and respect, having been checked in COT, COp, and COam Hum similar to those quantified in CE area in the deeper layers of the soil. In some depths evaluated, areas of NT and ILP