Soil aggregation according to the dynamics of carbon and nitrogen in soil under different cropping systems

Portuguese. Resumo O objetivo deste trabalho foi avaliar o conteúdo total de carbono e de nitrogênio no solo, bem como seu conteúdo nas frações carbono particulado e associado a minerais; determinar o estoque de C e suas taxas de sequestro no solo; e verificar o efeito dos conteúdos de C e N sobre a agregação do solo, com diferentes rotações e sequências de culturas, sob plantio direto. O estudo foi realizado por nove anos, em Latossolo Vermelho argiloso. Os tratamentos consistiram de diferentes sistemas de cultivo formados pela combinação de três cultivos de verão (cultivados até março) - monocultura de milho (Zea mays), monocultura de soja (Glycine max) e rotação soja/milho - e sete cultivos de sucessão. Amostras de solo foram retiradas da camada de 0,00-0,10 m para fracionamento físico de C e N, e para determinar a agregação do solo via úmida. A monocultura de soja promoveu aumento de C e N na fração C particulado, enquanto os sistemas com monocultivo de milho x feijão-guandu (Cajanus cajan), monocultivo de milho x crotalária (Crotalaria juncea) e monocultivo de soja x milho em sucessão incrementaram C total no solo. Os maiores sequestros de C no solo foram verificados com a rotação soja/milho e soja em monocultivo, bem como com a crotalária em sucessão no inverno. O aumento do conteúdo total de N aumenta o estoque de C no solo. A agregação do solo foi mais influenciada pela fração C particulado. Aumentos no conteúdo de N no solo promovem a adição de C na fração particulada e aumentam a agregação do solo.

English. Abstract The objective of this work was to evaluate total soil carbon and nitrogen, as well as their contents in particulate and mineral-associated C fractions; to determine C stock and sequestration rates in the soil; and to verify the effect of C and N contents on soil aggregation, using different crop rotations and crop sequences under no-tillage. The study was carried out for nine years in a clayey Oxisol. The treatments consisted of different cropping systems formed by the combination of three summer crops (cropped until March) - corn (Zea mays) monocropping, soybean (Glycine max) monocropping, and soybean/corn rotation - and seven second crops (crop successions). Soil samples were taken at the 0.00-0.10-m layer for physical fractionation of C and N, and to determine soil aggregation by the wet method. Soybean monocropping increased C and N in particulate C fraction, while the crop systems with corn monocropping x pigeon pea (Cajanus cajan), corn monocropping x sun hemp (Crotalaria juncea), and soybean monocropping x corn as a crop succession increased total C in the soil. Greater rates of soil C sequestration were observed with soybean/corn rotation and with soybean monocropping, as well as with sun hemp as a second crop. The increase in total N increases soil C stock. Soil aggregation was most affected at particulate C fraction. Increases in soil N promote C addition to particulate fraction and enhance soil aggregation.