RESUMO

Management systems may influence the structural quality of soils. Tensile strength (TS) and friability (F) are indicators of soil structural quality. The aim of this study was to evaluate the TS and F of an Alfisol under different management systems. The treatments were as follows: (i) soil under conventional system with growing maize after tobacco cultivation, (ii) soil under conventional system with growing maize after use as pasture, (iii) soil under natural pasture, and (iv) a natural area with predominance of spontaneous vegetation. TS and F were evaluated at depths of 0.00-0.05 and 0.05-0.10 m. The water content of soil aggregates, soil particle-size distribution, total organic carbon, carbon in the coarse fraction and carbon associated with minerals were also determined. The increase in clay content and soil organic carbon influences the values of TS. The lowest TS was for the soil under maize cultivation after tobacco in the conventional system. Soil under natural area in the 0.05-0.10 m layer was classified as slightly friable, while other systems were classified as friable. Evaluations of the structural quality of soils under management systems can be performed using TS. However, F was not efficient in detecting changes between the different management systems.(AU)

Assuntos

RESUMO

Management systems may influence the structural quality of soils. Tensile strength (TS) and friability (F) are indicators of soil structural quality. The aim of this study was to evaluate the TS and F of an Alfisol under different management systems. The treatments were as follows: (i) soil under conventional system with growing maize after tobacco cultivation, (ii) soil under conventional system with growing maize after use as pasture, (iii) soil under natural pasture, and (iv) a natural area with predominance of spontaneous vegetation. TS and F were evaluated at depths of 0.00-0.05 and 0.05-0.10 m. The water content of soil aggregates, soil particle-size distribution, total organic carbon, carbon in the coarse fraction and carbon associated with minerals were also determined. The increase in clay content and soil organic carbon influences the values of TS. The lowest TS was for the soil under maize cultivation after tobacco in the conventional system. Soil under natural area in the 0.05-0.10 m layer was classified as slightly friable, while other systems were classified as friable. Evaluations of the structural quality of soils under management systems can be performed using TS. However, F was not efficient in detecting changes between the different management systems.

Assuntos

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The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

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The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

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The objective of this study was to evaluate the total organic carbon and the physical and chemical fractions of organic matter in an Alfisol under different use systems. The land use systems evaluated was homogeneous forestry of Eucalyptus grandis, agrosilvopastoral system and native grassland, in layers from 0.000-0.025 and 0.025-0.075m depth. The coarse fraction (CFG) and the carbon associated minerals (CAM) were obtained by physical fractionation. The free light fraction (FLL), light occluded (FLO) and heavy (FP) were obtained by densimetric physical fractionation. The non-humicfractions (NH), fulvic acid (AF), humic acid (HA) and humin (HU) were obtained by chemical fractionation. The Eucalyptus grandis system promoted higher total organic carbon, CFG, FLL and FLO and AF. In the surface layer, the protective recalcitrance mechanisms by organic matter molecular and chemical stabilization are overlapping stability which result from aggregates occlusion. As is difficult to form aggregates due to sandy soil matrix, carbon youth which enter the system is decomposed by microorganisms going to a more advanced stage of decomposition, forming in this case associations with silt and clay particles. This occurs in soils where the clay percentage is low. Through the fractionation it was observed that most of the soil organic matter is stored in the form of HU.

Objetivou-se com este estudo avaliar o carbono orgânico total e as frações físicas e químicas da matéria orgânica (MO) do solo em um Argissolo Vermelho Eutrófico arênico, submetido a diferentes sistemas de uso. Os sistemas de uso do solo avaliados foram: florestamento homogêneo de Eucalyptus grandis (EUC), sistema agrossilvipastoril na faixa (ASP) e campo nativo (CN), nas camadas de 0,000-0,025m e de 0,025-0,075m. A fração grosseira (CFG) e o carbono associado aos minerais (CAM) foram obtidos por meio de fracionamento físico granulométrico. As frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) foram obtidas por meio de fracionamento físico densimétrico. As frações não húmicas (NH), ácido fúlvico (AF), ácido húmico (AH) e humina (HU) foram obtidas por meio de fracionamento químico. O sistema EUC promoveu maiores estoques de carbono orgânico total, CFG, FLL e FLO e na fração AF nas camadas avaliadas. Na camada superficial, os mecanismos de proteção da MO por recalcitrância molecular e estabilização química estão sobrepondo a estabilidade decorrente da oclusão em agregados. Com a dificuldade de formar agregados, devido a matrizes arenosas desse solo, o carbono jovem que entra no sistema é decomposto pelos microrganismos, entrando em um estágio mais avançado de decomposição e, nesse caso, formando associações com as partículas silte e argila, mesmo em solos em que o percentual de argila é baixo. Através do fracionamento químico, observou-se que a maior parte da MO do solo encontra-se armazenada na forma de HU.

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The monitoring of soil organic matter content (MOS) has been considered soil quality indicator. Few studies, in Southern Brazil, have evaluated changes in the total organic carbon (COT), total nitrogen (NT) and in the lability of MOS in forestry systems. This study aimed to evaluate the COT, NT and free light fraction of MOS from 0.00 to 0.05, 0.05 to 0.10, 0.10 to 0.20 and 0.20 to 0.40m depths of the Alfisol under eucalyptus, native forest and pasture. In addition, it was quantified the stock of COT and NT in plant residues in forestry areas. The concentration of COT and NT and labile fractions of MOS increased favored by the addition of vegetables residues and by minimizing soil disturbance.

O monitoramento da matéria orgânica do solo (MOS) constitui um indicador da qualidade do sistema de uso adotado. No Sul do Brasil, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações no carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT) e a labilidade da MOS em sistemas de produção florestal. Diante desse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a concentração de COT e de NT no solo e na fração leve e livre (FLL) da MOS de um Argissolo Vermelho distrófico sob eucalipto após 13 e 20 anos de implantação, adotando-se a mata nativa e um sistema com produção de pastagem como áreas de referência. Além disso, foi quantificado o estoque de COT e de NT na serrapilheira e na liteira das áreas florestais. As avaliações foram feitas, aleatoriamente, em três trincheiras por área, nas camadas de 0,00 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,20 e 0,20 a 0,40m. Maiores concentrações de COT, de NT e da FLL foram verificadas na camada superficial, sendo estas favorecidas pela adição de resíduos vegetais e pela minimização das operações de revolvimento do solo.

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The monitoring of soil organic matter content (MOS) has been considered soil quality indicator. Few studies, in Southern Brazil, have evaluated changes in the total organic carbon (COT), total nitrogen (NT) and in the lability of MOS in forestry systems. This study aimed to evaluate the COT, NT and free light fraction of MOS from 0.00 to 0.05, 0.05 to 0.10, 0.10 to 0.20 and 0.20 to 0.40m depths of the Alfisol under eucalyptus, native forest and pasture. In addition, it was quantified the stock of COT and NT in plant residues in forestry areas. The concentration of COT and NT and labile fractions of MOS increased favored by the addition of vegetables residues and by minimizing soil disturbance.

O monitoramento da matéria orgânica do solo (MOS) constitui um indicador da qualidade do sistema de uso adotado. No Sul do Brasil, são escassos os trabalhos que avaliam as alterações no carbono orgânico total (COT), nitrogênio total (NT) e a labilidade da MOS em sistemas de produção florestal. Diante desse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar a concentração de COT e de NT no solo e na fração leve e livre (FLL) da MOS de um Argissolo Vermelho distrófico sob eucalipto após 13 e 20 anos de implantação, adotando-se a mata nativa e um sistema com produção de pastagem como áreas de referência. Além disso, foi quantificado o estoque de COT e de NT na serrapilheira e na liteira das áreas florestais. As avaliações foram feitas, aleatoriamente, em três trincheiras por área, nas camadas de 0,00 a 0,05; 0,05 a 0,10; 0,10 a 0,20 e 0,20 a 0,40m. Maiores concentrações de COT, de NT e da FLL foram verificadas na camada superficial, sendo estas favorecidas pela adição de resíduos vegetais e pela minimização das operações de revolvimento do solo.