ABSTRACT The combination of grain and livestock production in integrated Crop-Livestock systems (iCLs) provide the opportunity to increase yields, improve soil attributes and ensure the sustainability of the agricultural system. The objective of this research was to evaluate the impact of seven land use systems on their microbiota. Five iCL systems were implemented in 2005 in Santa Carmem, MT, Brazil, with different rotating crops: iCL A (soybean/maize, preceded by two years with pasture), iCL B (rice/maize, preceded by two years with soybean/intercropped pasture), iCL C (soybean/maize, preceded by three years with pasture), iCL D (pasture/maize, preceded by five soybean/maize or millet intercropped with pasture) and iCL E (pasture/maize, preceded by three years with pasture). These were compared with two reference systems: a conventional soybean/maize succession system (CC) and native forest (NF). Soils were collected (0.00-0.20 m) and the population dynamics of fungi, bacteria, actinobacteria and cellulolytic microorganisms were evaluated over the course of two years (2012 and 2013). Likewise, carbon stocks of microbial biomass (CBM); metabolic quotient (qCO2); basal respiration (RB); acid (AP) and alkaline (ALP) phosphatases; β-glycosidase (BG) and urease of soil were assessed. The iCLs systems improved the performance of soil microbiota compared to the conventional system. The rotation of legume and grasses preceded by pasture in iCL A and C, increased the total fungi, bacteria, actinobacteria, enzymatic activity and CBM stocks. This fact contributed to an increased efficiency in environmental performance and added greater sustainability to the system. | RESUMO A combinação da produção de grãos e gado em sistemas de integração Lavoura-Pecuária (iLPs) oferece a oportunidade de aumentar a produtividade, melhorar os atributos do solo e a sustentabilidade do sistema agropecuário. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o impacto de sete sistemas de uso do solo sobre a sua microbiota. Cinco sistemas de iLPs foram implementados em 2005 em Santa Carmem, MT, Brasil, com diferentes culturas rotativas: iLP A (soja/milho, precedidos por dois anos com pastagem), iLP B (arroz/milho, precedidos por dois anos com soja/milho consorciado com pastagem), iLP C (soja/milho, precedidos por três anos com pastagem), iLP D (pastagem/milho, precedidos por cinco soja/milho ou milheto consorciados com pastagem) e iLP E (pastagem/milho, precedidos por três anos com pastagem). Estes foram comparados com dois sistemas: um sistema convencional de sucessão soja/milho (CC) e a mata nativa (NF). Os solos dos sete sistemas foram coletados (0,00-0,20 m) e avaliados por dois anos (2012 e 2013) quanto a dinâmica das populações de fungos, bactérias, actinobactérias e micro-organismos celulolíticos; estoques de carbono da biomassa microbiana (CBM); quociente metabólico (qCO2); respiração basal (RB); fosfatases ácida (AP) e alcalina (ALP); β-glicosidase (BG) e urease do solo. Os sistemas de iLPs melhoraram o desempenho da microbiota do solo em comparação ao sistema convencional. A rotação de leguminosas e gramíneas precedidas por pastagem nas iLPs A e C, promoveu aumentos nos: totais de fungos, bactérias, actinobactérias, atividade enzimática e estoques de CBM. Esse fato contribuiu para uma maior eficiência no desempenho ambiental e agregou maior sustentabilidade ao sistema.

RESUMO - O objetivo desse trabalho foi avaliar as mudanças na quantidade e qualidade da matéria orgânica, particularmente da fração húmica, na camada superficial (0-20 cm) de um Argissolo Vermelho-Amarelo sob diferentes coquetéis vegetais usados como adubação verde da cultura da mangueira (Mangifera indica L.). Os coquetéis vegetais, semeados nas entrelinhas das mangueiras, foram formados por dois grupos de espécies leguminosas e não-leguminosas. As sementes, antes da semeadura, foram combinadas em diferentes composições e proporções que constituíram os tratamentos: 100% de espécies não-leguminosas (NL); 100% de espécies leguminosas (L); 75% L e 25% NL; 50% L e 50% NL; 25% L e 75% NL; e 100% vegetação espontânea, considerado como testemunha. Constatou-se que a aplicação de coquetéis vegetais na entrelinha da cultura da mangueira promoveu alterações na composição química da matéria orgânica do solo, com destaque para os tratamentos 50% L e 50% NL e 25% L e 75% NL que aumentaram o conteúdo de substâncias húmicas na matéria orgânica do solo. Não obstante, o tratamento 25% L e 75% NL foi o indicado para minimizar as perdas de carbono orgânico total do solo. Os ácidos húmicos estudados são de característica mais alifática apresentando grande quantidade de grupos carboxílicos e nitrogenados e sendo a maior parte do carbono orgânico do solo constituído por substâncias húmicas, tendo a fração ácidos fúlvicos como dominante entre as frações alcalino solúveis. | ABSTRACT - The aim of this study was to assess the organic matter changes in quantity and quality, particularly of the humic fraction in the surface layer (0-20 cm), of a Typic Plinthustalf soil under different management of plant mixtures used as green manure for mango (Mangifera indica L.) crops. The plant mixtures, which were seeded between rows of mango trees, were formed by two groups of leguminous and non -leguminous plants. Prior to sowing, seeds were combined in different proportions and compositions constituting the following treatments: 100% non-leguminous species (NL); 100% leguminous species (L); 75% L and 25% NL; 50% L and 50% NL; 25% L and 75% NL; and 100% spontaneous vegetation, considered a control. The plant mixtures that grew between rows of mango trees caused changes in the chemical composition of the soil organic matter, especially for the treatments 50% L and 50% NL and 25% L and 75% NL, which increased the content of humic substances in the soil organic matter. However, the treatment 25% L and 75% NL was best at minimising loss of total organic carbon from the soil. The humic acids studied have mostly aliphatic characteristics, showing large amounts of carboxylic and nitrogen groups and indicating that most of the organic carbon was formed by humic substances, with fulvic acid dominating among the alkali soluble fractions.

RESUMO O uso de resíduos orgânicos e composto é uma prática comum para aumentar os teores de matéria orgânica e a qualidade do solo. Neste estudo, foram aplicados resíduos orgânicos compostados (húmus) e frescos, em compostagem laminar, em um pomar de citros com 6 anos com o objetivo de avaliar as frações lábeis e estáveis da matéria orgânica. O experimento foi disposto em blocos casualizados, com seis tratamentos (Controle-NPK, controle + NPK, resíduo fresco com e sem NPK, resíduo compostado, com e sem NPK), com três repetições, aplicados na projeção da copa. As amostras de solo foram coletadas nas camadas de 0-0.05, 0.05-0.10 e 0.10-0.15 m. Houve aumento de 10,3; 22,4; 16,3 e 37,1 % no teor de carbono nos tratamentos com resíduo não compostado, com e sem NPK, e com resíduo compostado, com e sem NPK, respectivamente. O teor de carbono na fração lábil variou de 1 a 12,8 g kg-1, representando de 8 a 62 % do carbono total, e de 3,1 a 9,7 g kg-1, representando 38 a 92 % do carbono total, sendo esta a fração dominante na maioria dos tratamentos | ABSTRACT The use of organic residues and compost is a common practice to improve soil quality and content of organic matter. In this study, the labile and stable fractions of soil organic matter were evaluated after application of layers of fresh (non-composted) or composted organic residues in a 6-year-old citrus orchard. The experiment was set up as a randomized block design, with 6 treatments: control without NPK, control with NPK, non-composted organic residue (NCOR, with and without NPK), and composted organic residue (humus, with and without NPK), with three replicates. The treatments were applied under the plant canopy. Soil samples were collected from the 0-0.05, 0.05-0.10, and 0.10-0.15 m layers. There were increases of 10.3, 22.4, 16.3, and 37.1 % in the organic carbon contents of the surface soil for the treatments using NCOR without NPK, NCOR with NPK, humus with NPK, and humus without NPK, respectively. The organic carbon contents of the labile fraction varied from 1.0 to 12.8 g kg-1, representing between 8 and 62 % of the total carbon. The carbon concentrations in the stable fraction varied from 3.1 to 9.7 g kg-1, representing between 38 and 92 % of the total carbon, and this was the dominant fraction for most of the treatments.

ABSTRACT The cover crop straw may cause changes in the microbial activity and population, with repercussions on environmental changes and on the C and N dynamics, providing important information for the planning of adequate land use in the Cerrado. The objective of this study was to evaluate the effect of straw of cover crops on the soil microbial attributes and quality of organic matter. Experimental units consisted of 100 g of sieved soil placed in small plastic cups mixed with straw from cover plants. Treatments were distributed in a CRD, in a factorial scheme of 7 x 7 + 1, with seven types of straw, evaluated at 7, 14, 21, 28, 42, 63 and 105 days after incubation, and control without straw, with three replicates. The qCO2 ranged from 0.1 (Crotalaria spectabilis at 14 days) to 5.1% (Cajanus cajan ‘IAPAR 43’ at 42 days). The organic carbon and nitrogen reservoir are differently affected by straw of legumes and grasses on the dates. The incorporation of Brachiaria brizantha and Mucuna aterrima had a positive impact on the microbial attributes until the 21st incubation (qCO2, Cmic and Nmic), with little loss of carbon dioxide and growth of the microbial population. All the evaluated species presented a potential to be used in crop rotation systems, enabling no-tillage systems in the Cerrado of Piauí. However, it is recommended to select species according to specific purposes. Thus, the use of cover crops is an important tool for increasing the biological quality of Brazilian northeastern cerrado soils. | RESUMO A presença de palhada de plantas de cobertura pode causar mudanças significativas na atividade e população microbiana com efeitos ambientais e na dinâmica de C e N no solo, fornecendo informações importantes para o planejamento do uso adequado da terra no Cerrado brasileiro. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da palhada de plantas de cobertura sobre os atributos microbianos do solo, e na qualidade da matéria orgânica. As unidades experimentais consistiram de potes plásticos acondicionados com 100 g de solo misturados com palhada de plantas de cobertura. Os tratamentos foram distribuídos em um DIC, em esquema fatorial 7 x 7 + 1, com sete tipos de palhadas, avaliados aos 7, 14, 21, 28, 42, 63 e 105 dias após a incubação, e controle sem palhada, com três repetições. O qCO2 variou de 0,1 (Crotalaria spectabilis aos 14 dias) a 5,1% (Cajanus cajan 'IAPAR 43' aos 42 dias). Os reservatórios de carbono e nitrogênio orgânicos são afetados de diferentes formas pelas palhadas de leguminosas e gramíneas em cada data de avaliação. A incorporação de Brachiaria brizantha e Mucuna aterrima tiveram impactos positivos nos atributos microbianos até o 21º dia de incubação (qCO2, Cmic and Nmic), com baixa liberação de CO2 e aumento da população microbiana. Todas as espécies avaliadas apresentaram potencial para serem usadas em sistema de rotação, tornando viável para o plantio direto na região do Cerrado piauiense. Contudo, é recomendado a seleção de espécies de acordo com o propósito específico.

RESUMO O solo é o habitat de vários organismos que desempenham funções essenciais para o ecossistema, cujo conjunto de funções e interações são modificadas pelas diferentes maneiras de ocupação do solo. Assim, o objetivo deste trabalho é avaliar a diversidade da fauna edáfica em diferentes sistemas de ocupação do solo. O estudo foi desenvolvido em diferentes sistemas de ocupação do solo: milheto, milho, soja, eucalipto, cerrado preservado, cerrado antropizado e pastagem, onde foram instaladas 130 armadilhas do tipo pitfall por tratamento. Os organismos da fauna do solo foram identificados a nível de grandes grupos (ordens e família), e, depois, os índices de diversidade biológica: índice de Shannon, índice de Pielou, riqueza e abundância média e total. A maior abundância foi encontrada para milheto (9.974 indivíduos), e os menores valores de abundância foram verificados para soja (222 indivíduos) e milho (824 indivíduos), respectivamente. A distribuição uniforme dos grupos na área de soja, devido ao manejo homogêneo da área, proporcionou o maior índice biológico (H’=2,69). A análise de componentes principais (PCA) explicou no eixo principal 50,9% dos dados e no eixo secundário 34,6% dos dados. Os diferentes sistemas de ocupação do solo, apresentaram abundância e diversidade distinta, demonstrando como a ocupação do solo interfere sobre a dinâmica da fauna invertebrada do solo. | ABSTRACT Soil is the habitat for a number of living organisms that perform essential functions within the ecosystem; their functions and interactions are modified according to different ways of land occupation. Thus, the objective of this study was to evaluate the diversity of edaphic fauna in different soil occupation systems. The study was carried out in different soil occupation systems: millet, maize, soybean, eucalyptus, preserved cerrado, disturbed cerrado, and pasture, with 130 pitfall traps installed per treatment. Soil fauna organisms were identified at the level of large groups (orders and family), and then examined under the following biological diversity indices: Shannon index, Pielou index, average and total richness, and abundance. The highest abundance was found under millet growing conditions (9,974 individuals), and the lowest abundance values were found in soybean soil (222 individuals) and maize (824 individuals). Uniform distribution of groups in the area with soybean crops, due to the homogeneous management of the area, provided the highest biological index (H'=2.69). Principal component analysis (PCA) explained 50.9% of the data along the main axis and 34.6% of the data along the secondary axis. The different systems of soil occupation showed different abundance and diversity, demonstrating how soil occupation interferes with the dynamics of the invertebrate soil fauna.

ABSTRACT The tropical dry areas have suffered the most severe anthropic pressures. This factor motivates studies aimed at characterizing and monitoring the soil quality to determine the management measures to apply and to suggest appropriate recovery procedures. The objective of this study was to evaluate the enzymatic activity of acid and alkaline phosphatases, urea and arylsulfatase in the superficial layers of soils in areas under different stages of forest regeneration, in Floresta-PE City.. Soil sampling was conducted at 0-5, 5-15 and 15-30 cm layer in the following areas: C-18 (vegetation regeneration for 18 years), P-13 (13 years), L-12 (12 years), C-9 (9 years), C-7 (7 years) and G-4 (4 years). The analytical methods used in the study were based on the incubation of the soil samples with a buffered solution of substrate specific for each enzyme. The methods were based on colorimetric determinations. The activity of acid and alkaline phosphatase and urease represented sensitive measures for detecting changes in soil quality at various stages of regeneration in tropical dry forests. The area with the longest duration of forest regeneration (C-18) showed higher enzyme activities. The soil enzymatic activities respond to different stages and management of forest regeneration in Brazilian tropical dry areas, namely Caatinga. The acid and alkaline phosphatase, arylsulfatase and urease increased with time of regeneration. | RESUMO As áreas tropicais secas são as que sofrem as mais severas pressões antrópicas. Este fator motiva estudos que objetivam caracterizar e monitorar a qualidade do solo visando determinar estratégias de manejo para os produtores. O objetivou-se avaliar a atividade enzimática das enzimas fosfatases ácida e alcalina, uréase e arilsulfatase nas camadas superficiais de solos em áreas sob diferentes estágios de regeneração florestal, no município de Floresta-PE. Amostras de solos foram coletadas nas camadas 0-5, 5-15 e 15-30 cm nas áreas C-18 (regeneração por 18 anos), P-13 (13 anos), L-12 (12 anos), C-9 (9 anos), C-7 (7 anos) e G-4(4 anos). Os métodos analíticos usados neste estudo foram baseados na incubação das amostras de solo com soluções tamponadas de substratos específicos de cada enzima. Os métodos foram baseados em determinações colorimétricas. As atividades das fosfatases e uréase foram sensíveis em detectar mudanças na qualidade de solos com vários estágios de regeneração em áreas secas tropicais. As áreas com maior tempo de regeneração (C-18) mostraram maiores atividades enzimáticas. As atividades enzimáticas do solo respondem a diferentes estágios e manejo de regeneração florestal nas áreas secas tropicais brasileiras, nomeadamente Caatinga. A fosfatase ácida e alcalina, arilsulfatase e urease aumentaram com o tempo de regeneração.

ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the variation in total and particulate organic carbon contents, carbon vertical stratification, and sensitivity index of organic matter fractions in soils with organic residues arranged in alleys in an agroforestry system, with and without use of fire, in the Caatinga biome, in Brazil. The experiment was conducted in a split-plot arrangement with four replications, with the factor fire in the plots, and the factor organic residues in the subplots. The organic residues used consisted of Gliricidia sepium plants; G. sepium plants and carnauba processing residue; G. sepium plants and bio-compost; and G. sepium plants, carnauba processing residue, and bio-compost, which were evaluated in three soil layers. The alleys with carnauba processing residue, G. sepium plants, and bio-compost presented a better maintenance of particulate, and mineral-associated organic carbon contents. Thus, the agroforestry management in alleys using these three residues was efficient for the maintenance of labile and recalcitrant organic matter compartments. Particulate organic carbon was more sensitive to changes in soil management than total organic matter content, in all alleys, presenting higher sensitivity indexes.