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The bulk density values indicative of compaction in clayey soils correspond to a wide range of values (1.30-1.47 Mg m-3), due to the diverse types of soil management. Our hypothesis is that if we consider bulk density values within similar management groups (those that fall to the ground and those that do not fall), the values will be more accurate within each management group. Our objective in this work was to analyze using the concepts of (Yates & Cochran, 1938; Whitehead, 2002) what is a suitable statistical way of grouping these results to reach a consensus regarding a tested hypothesis, the greatest number of density values surveyed between 1977 and 2021, considered for the study of compaction in clayey Oxisols under different managements, to verify whether our hypothesis will be confirmed. We selected 1,521 studies with bulk densities in the literature, corresponding to 44 years (1977 and 2021), which were analyzed by a statistical technique that integrates the results of two or more independent studies on the same subject and combines them into a summary measure (portion forestry). From the data collected in the literature, it was possible to separate two groups of bulk density and management in clayey soils indicative of compaction: the managements that perform little or no manipulation of the soil, such as pasture and no-tillage, densities between 1.41-1.45 Mg.m-3 (average 1.43 Mg m-3), and for the others, such as conventional plowing and minimum tillage, soil densities between 1.31-1.38 Mg.m-3 (average 1.35 Mg m-3). Finally, we conclude that compaction must be analyzed considering the texture and type of soil management.(AU)

Os valores de densidade do solo indicativos de compactação em solos argilosos correspondem a uma ampla faixa de valores (1,30-1,47 Mg m-3), devido aos diversos tipos de manejo do solo. Nossa hipótese é que se considerarmos os valores de densidade do solo dentro de grupos de manejo semelhantes (os que caem no chão e os que não caem), os valores serão mais precisos dentro de cada grupo de manejo. Nosso objetivo neste trabalho foi analisar usando os conceitos de (Yates & Cochran, 1938; Whitehead, 2002) qual é uma forma estatística adequada de agrupar esses resultados para chegar a um consenso sobre uma hipótese testada, o maior número dos valores de densidade levantados entre 1977 e 2021, considerados para o estudo da compactação em Latossolos argilosos sob diferentes manejos, para verificar se nossa hipótese será confirmada. Selecionamos 1.521 estudos com densidades do solo na literatura, correspondentes a 44 anos (1977 e 2021), que foram analisados por uma técnica estatística que integra os resultados de dois ou mais estudos independentes sobre o mesmo assunto e os combina em uma medida resumida (forest plot). A partir dos dados levantados na literatura, foi possível separar dois grupos de densidade do solo e manejo em solos argilosos indicativos de compactação: os manejos que realizam pouca ou nenhuma manipulação do solo, como pastagem e plantio direto, densidades entre 1,41 -1,45 Mg.m-3 (média 1,43 Mg m-3), e para as demais, como aração convencional e preparo mínimo, densidades de solo entre 1,31-1,38 Mg.m-3 (média 1,35 Mg m-3). Por fim, concluímos que a compactação deve ser analisada considerando a textura e o tipo de manejo do solo.(AU)

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Liming contributes to the alleviation of acidity in highly weathered soils. For sugarcane, the use of green harvest methods and new soil tillage systems requires an adjustment of lime application rates. In the present study, the effects of different lime rates and tillage systems on sugarcane performance and soil chemical fertility parameters were assessed. Three experiments were conducted in two locations between April 2015 and October 2019. The study design was a randomized block field study with four replicates. Four lime rates were applied once at sugarcane establishments in each soil tillage system and location: no liming (control); lime recommended rate (LRR); two times LRR (2× LRR); and three times LRR (3× LRR). The three soil tillage systems were conventional (CT), deep-strip (DT), and modified deep-strip tillage (MDT). Soil chemical fertility, leaf nutrient concentrations, and sugarcane yield components were analyzed, and correlations were identified by principal component analysis (PCA). The soil acidity was adequately alleviated in all tillage systems. Increasing the lime rate improved the lime distribution and soil fertility parameters. Applying lime at rates higher than LRR improved stalk and sugar yields, longevity, agronomic efficiency index (AEI), and correlated with a longer residual effect of liming, mainly in the last ratoon.

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Lowlands have been cultivated with irrigated rice (Oryza sativa) in a monoculture cropping system for more than a century in southern Brazil. Shallow topsoil with high bulk density and deficient water infiltration favors the of production paddy rice; however, this condition does not favor species non-tolerant to flooding or oxygen restriction. Thus, soil and irrigation management may be necessary to raise the rice-soybean (Glycine max) rotation systems to sustainable levels. We carried out a two-year field experiment to assess the effects of irrigation treatments and soil management on soil physical properties, soybean growth, and grain yield in lowland systems. The experiment comprised a randomized block design with two factors and three replications. The main factor comprised the following irrigation treatments: sprinkler; surface, and rainfed. Four soil managements composed the second factor: conventional tillage (CT), no-tillage (NT), conventional tillage with raised-seedbed, and no-tillage with raised-seedbed. Soil physical properties, soil penetration resistance, crop parameters, grain yield and water productivity were evaluated. CT increased the soil penetration resistance near the soil surface layer. The highest soil bulk density at the 0.05-0.10 m layer in the CT reduces grain yield in rainfed soybean compared to NT. Supplementary irrigation increased soybean yield of about 36 % in years of uneven rainfall distribution. Sprinkler irrigation resulted in higher irrigated water productivity (90 %) compared to surface irrigation, contributing to a more sustainable increase in grain yield. Crop rotation in a no-tillage cropping scheme could improve the sustainability of diversified agriculture in lowlands.

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Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

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Clay dispersion is directly related to water erosion, especially during detaching and dragging of particles. No-till is one of the most important strategies for soil and water conservation in tropical and sub-tropical regions, and when associated with crop rotation, may reduce the degree of clay dispersion. The study aimed to evaluate, after 24 years, the effect of different soil management systems and crop systems on the degree of clay dispersion of a Rhodic Ferralsol. The experimental design was completely randomized in a 4x2 factorial scheme, with four soil managements (continuous no-tillage, no-tillage with chiseling every three years, disk plowing followed by light harrowing and heavy disking followed by light harrowing) and with two crop systems (crop succession and rotation). The degree of clay dispersion was evaluated and associated with soil chemical attributes from layer 0.00-0.10 m. The degree of clay dispersion is affected by the soil management systems with no effect of crop systems. The soil management system with the lowest soil disturbance (continuous no-tillage) has a higher degree of clay dispersion than the ones that disturb the soil, regardless of the agricultural implement used or soil disturbance intensity. The soil electrochemical imbalance, primarily caused by soil potential acidity, is positively correlated to the increase in the degree of clay

A argila dispersa está diretamente relacionada com a erosão hídrica, especialmente durante o desprendimento e arraste de partículas. O plantio direto é uma das mais importantes estratégias para conservação do solo e da água nas regiões tropical e sub-tropical, e quando associado com a rotação de culturas, pode reduzir o grau de dispersão de argila. O objetivo desse estudo foi avaliar, após 24 anos, o efeito de diferentes sistemas de manejo e de culturas no grau de dispersão de argila de um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4x2, com quatro manejos do solo (plantio direto contínuo, plantio direto com escarificação a cada três anos, aração de discos seguida de gradagem leve e gradagem pesada seguida de gradagem leve) e dois sistemas de cultivo (sucessão de cultura e rotação). O grau de dispersão da argila foi avaliado e associado aos atributos químicos do solo da camada 0,00-0,10 m. O grau de dispersão da argila é afetado pelos sistemas de manejo do solo sem efeito dos sistemas de cultivo. O sistema de manejo de solo com menor perturbação do solo (plantio direto contínuo) possui o maior grau de dispersão de argila do que os que perturbam o solo, independentemente do implemento agrícola utilizado ou da intensidade do distúrbio do solo. O desequilíbrio eletroquímico do solo, causado principalmente pela acidez potencial do solo, está positivamente correlacionado ao aumento do grau de dispersão de argila da camada superficial do solo sob plantio direto contínuo.

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Clay dispersion is directly related to water erosion, especially during detaching and dragging of particles. No-till is one of the most important strategies for soil and water conservation in tropical and sub-tropical regions, and when associated with crop rotation, may reduce the degree of clay dispersion. The study aimed to evaluate, after 24 years, the effect of different soil management systems and crop systems on the degree of clay dispersion of a Rhodic Ferralsol. The experimental design was completely randomized in a 4x2 factorial scheme, with four soil managements (continuous no-tillage, no-tillage with chiseling every three years, disk plowing followed by light harrowing and heavy disking followed by light harrowing) and with two crop systems (crop succession and rotation). The degree of clay dispersion was evaluated and associated with soil chemical attributes from layer 0.00-0.10 m. The degree of clay dispersion is affected by the soil management systems with no effect of crop systems. The soil management system with the lowest soil disturbance (continuous no-tillage) has a higher degree of clay dispersion than the ones that disturb the soil, regardless of the agricultural implement used or soil disturbance intensity. The soil electrochemical imbalance, primarily caused by soil potential acidity, is positively correlated to the increase in the degree of clay(AU)

A argila dispersa está diretamente relacionada com a erosão hídrica, especialmente durante o desprendimento e arraste de partículas. O plantio direto é uma das mais importantes estratégias para conservação do solo e da água nas regiões tropical e sub-tropical, e quando associado com a rotação de culturas, pode reduzir o grau de dispersão de argila. O objetivo desse estudo foi avaliar, após 24 anos, o efeito de diferentes sistemas de manejo e de culturas no grau de dispersão de argila de um Latossolo Vermelho. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado em um esquema fatorial 4x2, com quatro manejos do solo (plantio direto contínuo, plantio direto com escarificação a cada três anos, aração de discos seguida de gradagem leve e gradagem pesada seguida de gradagem leve) e dois sistemas de cultivo (sucessão de cultura e rotação). O grau de dispersão da argila foi avaliado e associado aos atributos químicos do solo da camada 0,00-0,10 m. O grau de dispersão da argila é afetado pelos sistemas de manejo do solo sem efeito dos sistemas de cultivo. O sistema de manejo de solo com menor perturbação do solo (plantio direto contínuo) possui o maior grau de dispersão de argila do que os que perturbam o solo, independentemente do implemento agrícola utilizado ou da intensidade do distúrbio do solo. O desequilíbrio eletroquímico do solo, causado principalmente pela acidez potencial do solo, está positivamente correlacionado ao aumento do grau de dispersão de argila da camada superficial do solo sob plantio direto contínuo.(AU)

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Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.(AU)

A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.(AU)

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Abstract Water infiltration into soil varies significantly with soil type and management practices. Management practices alter soil physical properties, such as porosity and pore size distribution, which play an important role in infiltration. This study was conducted to assess the effect of the long-term use of two different soil tillage systems (conventional, CT, and no-tillage, NT) on soil structure and water infiltration to understanding of the relationship between physical conditions induced by tillage and water infiltration. The experiments were carried out on a Humic Cambisol in southern Brazil from 1995 to 2016. Soil density, porosity, aggregate diameter and soil water infiltration were evaluated under conventional tillage right after one plowing and two subsequent discings (CT0), and six months after these tillage operations (CT6). The results show that different management systems affect differently soil physical properties and, thus, water infiltration. By mechanical mobilization CT brings about modifications in soil structure which promote an increase in total porosity and mesopority, and a decrease in soil microporosity. This in turn results in an increase in the proportion of larger pores in the plow layer and a decrease in soil density, but also in a decrease in aggregate stability. The CT0 measurements showed the highest infiltration rates which were up to 15 times greater than in the NT treatment. The higher infiltration rate in CT0 wears off with time, but in the CT6 measurements six months after tillage it was still 2 times higher than under NT. Tillage, at least initially, increases total porosity and mesoporosity, while at the same time decreasing microporosity. This results in a larger saturated hydraulic conductivity (K). An increase in total porosity alone does not necessarily increase K, if there is an increase in small pores at the cost of decreasing the number of larger pores.

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ABSTRACT: Onion is an important vegetable crop, predominantly grown under conventional tillage system management. Alternatively, the vegetable no-tillage system uses cover crops to form a residue layer, which improves soil physical, chemical, and biological attributes. Aiming to understand the interaction of mycorrhizal and non-mycorrhizal cover crops, phosphatase activity, and soil phosphorus availability and uptake by plants, a no-tillage vegetable production system experiment with onion was carried out in Ituporanga, Southern Brazil. The treatments were black oats (Avena strigosa); rye (Secale cereale); oilseed radish (Raphanus sativus); rye + oilseed radish; black oats + oilseed radish, and a control with spontaneous plants. Additionally, two plots, a conventional tillage system area and a forest, both adjacent to the experiment, were evaluated. We measured cover crop biomass, onion yield, acid phosphatase activity, and resin-extracted phosphorus in the soil, shoot and root phosphorus content, and root colonization in cover crops, spontaneous plants, and onions. The treatments with cover crops had the highest plant biomass in winter and onion yield. Available soil phosphorus and acid phosphatase activity were higher in no-tillage plots than in the conventional tillage system area. The presence of non-mycorrhizal oilseed radish was associated with decreased colonization of rye and onion roots by arbuscular mycorrhizal fungi. No-tillage areas with cover crops or spontaneous plants in winter accumulated more phosphorus than conventional tillage system areas. The conventional tillage system showed adverse effects on most soil attributes, as shown by a Principal Component Analysis.

RESUMO: A cebola é uma importante cultura vegetal, cultivada predominantemente sob sistema de preparo convencional. Como alternativa, o sistema de plantio direto de hortaliças utiliza culturas de cobertura para formar uma camada de biomassa, o que melhora os atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Com o objetivo de entender a interação de culturas de cobertura micorrízicas e não-micorrízicas, atividade da fosfatase ácida e disponibilidade e absorção de fósforo do solo pelas plantas, foi realizado um experimento em sistema de plantio direto de hortaliças com a cultura da cebola em Ituporanga, sul do Brasil. Os tratamentos foram: aveia preta (Avena strigosa); centeio (Secale cereale); nabo forrageiro (Raphanus sativus); centeio + nabo forrageiro; aveia preta + nabo forrageiro e um controle com vegetação espontânea. Além disso, duas outras parcelas, uma área em sistema de preparo convencional e uma floresta, ambas adjacentes ao experimento, foram avaliadas. Medimos a biomassa da cultura de cobertura, o rendimento de cebola, a atividade de fosfatase ácida e o fósforo extraído por resina no solo, bem como o conteúdo de fósforo da parte aérea e da raiz e a colonização das raízes em plantas de cobertura, plantas espontâneas e cebolas. Os tratamentos com plantas de cobertura apresentaram a maior biomassa de culturas de cobertura e rendimento de cebola. A atividade de fosfatase ácida e fósforo disponível no solo foram maiores nas parcelas de plantio direto do que na área convencional. A presença de nabo forrageiro, uma planta não micorrízica, foi associada a reduções na colonização de raízes de centeio e cebola por fungos micorrízicos arbusculares. As áreas de plantio direto com plantas de cobertura ou plantas espontâneas no inverno acumularam mais fósforo do que as áreas com preparo convencional. O sistema convencional de lavoura mostrou efeitos adversos para a maioria dos atributos do solo, como mostra a Análise de Componentes Principais.

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The objective of this study was to evaluate changes in microbiological attributes of soils under different growing systems. Three cropping systems were evaluated (1) no-tillage system (NTS); (2) conventional tillage system (CTS); and (3) newly scarified no-tillage system (SNTS). The three systems were maintained for 20 years. In addition, a primary forest (PF) fragment was used as a reference. Soil samples were collected at depths of 0.0 - 0.1 m, 0.1 - 0.2 m, and 0.2 - 0.3 m. The following variables were measured: microbial biomass carbon (MBC); soil respirometry (RESP) using the fumigation and incubation method; microbial biomass nitrogen (MBN) using fumigation and extraction; metabolic quotient (qCO2) using the RESP/MBC ratio; and number of spores (NS) of mycorrhizal fungi by plate counting of spores extracted from the soil by wet sieving. Treatments were arranged in a completely randomized block design with five replicates. The different management systems affected the soil microbiota, especially in the superficial layer of 0.0 - 0.1 m. At a depth of 0.0 - 0.2 m, the PF presented significantly higher values for all analyzed attributes, except for NS. There were no significant differences in the studied characteristics between the NTS and SNTS at the three depths, indicating that scarification performed only once in the NTS was not sufficient to produce changes in soil microbiological attributes. However, the adoption of the CTS for 20 years promoted a decrease in MBC and MBN. RESP and NS were not significantly different between the cropping systems. Principal component analysis indicated a significant difference in microbiological characteristics between the PF and the areas under management. Therefore, different growing systems change the soil microbiota, and the lower the degree of tilling (NTS and SNTS), the smaller the changes in soil microbiological attributes.[...](AU)

O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações nos atributos microbiológicos do solo em diferentes sistemas de manejo. Avaliou-se três tipos de manejo de solo (1) sistema de plantio direto -SPD; (2) plantio convencional - PC, ambos estabelecidos a 20 anos e (3) sistema de plantio direto de 20 anos recém escarificado - SPDE. Além desses, um fragmento de floresta primária (FP) foi usado como referência. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0,0 - 0,1; 0,1 - 0,2 e 0,2 - 0,3 m e determinados o carbono da biomassa microbiana (CBM) e a respirometria do solo (RESP) pelo método da fumigação e incubação, o nitrogênio da biomassa microbiana (NBM) determinado por fumigação e extração, o quociente metabólico (qCO2) pela razão entre RESP/CBM, e o número de esporos de fungos micorrízicos (nESP) por contagem em placa sob microscópio dos esporos extraídos do solo por peneiramento úmido. Os dados foram analisados como delineamento inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os diferentes manejos influenciaram a microbiota do solo, destacadamente na camada superficial de solo 0,0 - 0,1 m. Na profundidade de 0,0 - 0,2 m a FP observou-se valores significativamente maiores para todos os atributos analisados, exceto nESP. O SPD e SPDE não diferiram nas profundidades para nenhum dos atributos, mostrando que a escarificação realizada apenas uma vez no SPD, não foi suficiente para produzir alterações sobre os atributos microbiológicos do solo. Entretanto, o manejo do solo em PC por 20 anos promoveu reduções no CBM e NBM. A RESP não se diferenciou entre os manejos, assim como o nESP. Na análise de componentes principais houve evidente distância, em termos de atributos microbiológicos, entre a FP e as áreas sob manejo. Conclui-se que os diferentes manejos de solo alteram a microbiota, sendo que, quanto menor a intensidade do manejo (SPD e SPDE) menores são as alterações nos atributos microbiológicos do solo.[...](AU)

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The objective of this study was to evaluate changes in microbiological attributes of soils under different growing systems. Three cropping systems were evaluated (1) no-tillage system (NTS); (2) conventional tillage system (CTS); and (3) newly scarified no-tillage system (SNTS). The three systems were maintained for 20 years. In addition, a primary forest (PF) fragment was used as a reference. Soil samples were collected at depths of 0.0 - 0.1 m, 0.1 - 0.2 m, and 0.2 - 0.3 m. The following variables were measured: microbial biomass carbon (MBC); soil respirometry (RESP) using the fumigation and incubation method; microbial biomass nitrogen (MBN) using fumigation and extraction; metabolic quotient (qCO2) using the RESP/MBC ratio; and number of spores (NS) of mycorrhizal fungi by plate counting of spores extracted from the soil by wet sieving. Treatments were arranged in a completely randomized block design with five replicates. The different management systems affected the soil microbiota, especially in the superficial layer of 0.0 - 0.1 m. At a depth of 0.0 - 0.2 m, the PF presented significantly higher values for all analyzed attributes, except for NS. There were no significant differences in the studied characteristics between the NTS and SNTS at the three depths, indicating that scarification performed only once in the NTS was not sufficient to produce changes in soil microbiological attributes. However, the adoption of the CTS for 20 years promoted a decrease in MBC and MBN. RESP and NS were not significantly different between the cropping systems. Principal component analysis indicated a significant difference in microbiological characteristics between the PF and the areas under management. Therefore, different growing systems change the soil microbiota, and the lower the degree of tilling (NTS and SNTS), the smaller the changes in soil microbiological attributes.[...]

O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações nos atributos microbiológicos do solo em diferentes sistemas de manejo. Avaliou-se três tipos de manejo de solo (1) sistema de plantio direto -SPD; (2) plantio convencional - PC, ambos estabelecidos a 20 anos e (3) sistema de plantio direto de 20 anos recém escarificado - SPDE. Além desses, um fragmento de floresta primária (FP) foi usado como referência. Amostras de solo foram coletadas nas profundidades de 0,0 - 0,1; 0,1 - 0,2 e 0,2 - 0,3 m e determinados o carbono da biomassa microbiana (CBM) e a respirometria do solo (RESP) pelo método da fumigação e incubação, o nitrogênio da biomassa microbiana (NBM) determinado por fumigação e extração, o quociente metabólico (qCO2) pela razão entre RESP/CBM, e o número de esporos de fungos micorrízicos (nESP) por contagem em placa sob microscópio dos esporos extraídos do solo por peneiramento úmido. Os dados foram analisados como delineamento inteiramente ao acaso com cinco repetições. Os diferentes manejos influenciaram a microbiota do solo, destacadamente na camada superficial de solo 0,0 - 0,1 m. Na profundidade de 0,0 - 0,2 m a FP observou-se valores significativamente maiores para todos os atributos analisados, exceto nESP. O SPD e SPDE não diferiram nas profundidades para nenhum dos atributos, mostrando que a escarificação realizada apenas uma vez no SPD, não foi suficiente para produzir alterações sobre os atributos microbiológicos do solo. Entretanto, o manejo do solo em PC por 20 anos promoveu reduções no CBM e NBM. A RESP não se diferenciou entre os manejos, assim como o nESP. Na análise de componentes principais houve evidente distância, em termos de atributos microbiológicos, entre a FP e as áreas sob manejo. Conclui-se que os diferentes manejos de solo alteram a microbiota, sendo que, quanto menor a intensidade do manejo (SPD e SPDE) menores são as alterações nos atributos microbiológicos do solo.[...]

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Brazil's agricultural production in Savanna soils has been highlighted due to significant yield gains in these areas. The present study aimed to evaluate changes in soil chemical and biological indicators of Piauí Savanna areas after 1 (PC1), 3 (PC3) and 6 (PC6) years under conventional tillage compared to a native Savanna forest (NF), used as control. Chemical (pH, P, Ca2+, Mg2+, K+, H+, Al3+ and organic carbon) and total organic carbon (TOC) and microbiological attributes (microbial biomass carbon (MBC), basal respiration, microbial quotient and metabolic quotient), were assessed. In PC6 and PC3 areas, Al³+, H+ + Al3+ and total organic carbon reduction and pH and nutrient content increase were observed in all layers evaluated. TOC was little influenced by time, since the change was gradual according to soil use. MBC and qMIC values were higher in the soil under natural vegetation, indicating adverse effects of monoculture managed with prolonged conventional tillage on these variables. PC6 soil had the highest qCO2 values in the depths of 0 to 0.20 and 0.20 to 0.40 m, which shows low efficiency of microorganisms in converting organic residue into microbial biomass in this system. Conventional management increased soil biological quality loss and favored chemical properties with its time of use.

A produção agrícola brasileira vem se destacando nos solos sob Cerrado devido aos ganhos significantes na produção e produtividade nessas áreas. Neste trabalho, objetivou-se avaliar as alterações nos indicadores químicos e biológicos do solo em áreas de Cerrado piauiense com 1 (PC1), 3 (PC3) e 6 (PC6) anos manejadas sob plantio convencional, em relação a uma mata nativa (MN) de Cerrado usada como controle. Foram avaliados atributos químicos (pH, P, Ca2+, Mg2+, K+, H+, Al3+ e carbono orgânico) e microbiológicos (carbono da biomassa microbiana, respiração basal, quociente microbiano e quociente metabólico). Nas áreas PC6 e PC3 foram observados, em todas as camadas avaliadas, redução dos teores de Al³+ e H+ + Al3+ e carbono orgânico total, e aumento do pH e teores dos nutrientes em relação aos demais sistemas. O COT mostrou-se pouco sensível com o tempo, visto que a mudança foi gradual conforme o uso do solo. Os valores de CBM e qMIC foram mais elevados no solo sob vegetação natural, indicando a ocorrência de efeitos adversos de monocultura manejada em sistema plantio convencional prolongado sobre essas variáveis. O solo sob PC6 mostrou o maiores valores de qCO2 nas profundidades de 0 a 0,20 e de 0,20 a 0,40 m que demonstra a baixa eficiência dos microrganismos em converter os resíduos orgânicos em biomassa microbiana neste sistema. O manejo convencional utilizado potencializou a perda de qualidade biológica do solo desses sistemas e favoreceu os atributos químicos com o tempo de uso.

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The processes of water transfer in the soil-plant-atmosphere system are strongly affected by soil use and management. Differences in the dynamics of soil water transfer between no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) practices during a soybean (Glycine max) growing season in southern Brazil were assessed in this study. All the water balance components were analyzed during the soybean growing season (2009/2010). Rainfall, runoff, soil water storage and hydro-physical soil properties were analyzed under two tillage systems. The land-atmosphere water vapor exchanges, obtained from eddy covariance stations, were analyzed with regard to the soybean agroecosystem. Characterizations of soil water storage were also formulated in the 2006/2007 and 2008/2009 soybean growing seasons under the NT system. During the periods without rain, the soil water content under NT was greater than under CT. The soil superficial layer, more porous under NT, contributed to less runoff during rainy events. Moreover, under NT conditions the water supply was always high, between 0.2 - 0.5 m. The total evapotranspiration in the soybean agroecosystem growing season was 410.8 mm.(AU)

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Tillage and fertilization methods may affect soil fertility. With the aim of assessing changes in soil chemical properties over a period of ten years, soil samples of a Paleudult were collected over nine seasons at three layer depths (0-5, 5-10, 10-20 cm) and were chemically analyzed. Grain yield and nutrient export in two summer crops, soybean (Glycine max) and corn (Zea mays), in a field experiment set in Eldorado do Sul, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, were determined. Three soil tillage systems were evaluated, conventional (CT), reduced (RT) and no-tillage (NT), combined with mineral (lime and fertilizers) and organic (poultry litter) fertilization. The no-tillage system stood out as compared to the others, especially in the surface layer, in terms of values of organic matter, soil pH, available phosphorus, cation exchange capacity and base saturation. Phosphorus content was higher under organic than mineral fertilization due to the criteria used for the establishment of fertilizer doses. Under organic fertilization, soil pH values were similar to those obtained in limed soil samples because of the cumulative effect of the organic fertilizer. Soybean yield was lower under NT in comparison to the RT and CT systems. Consequently, soybean grain exported a lower content of nutrients than maize grain. Maize yield was not affected by either tillage or fertilization systems.(AU)

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The processes of water transfer in the soil-plant-atmosphere system are strongly affected by soil use and management. Differences in the dynamics of soil water transfer between no-tillage (NT) and conventional tillage (CT) practices during a soybean (Glycine max) growing season in southern Brazil were assessed in this study. All the water balance components were analyzed during the soybean growing season (2009/2010). Rainfall, runoff, soil water storage and hydro-physical soil properties were analyzed under two tillage systems. The land-atmosphere water vapor exchanges, obtained from eddy covariance stations, were analyzed with regard to the soybean agroecosystem. Characterizations of soil water storage were also formulated in the 2006/2007 and 2008/2009 soybean growing seasons under the NT system. During the periods without rain, the soil water content under NT was greater than under CT. The soil superficial layer, more porous under NT, contributed to less runoff during rainy events. Moreover, under NT conditions the water supply was always high, between 0.2 - 0.5 m. The total evapotranspiration in the soybean agroecosystem growing season was 410.8 mm.

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Tillage and fertilization methods may affect soil fertility. With the aim of assessing changes in soil chemical properties over a period of ten years, soil samples of a Paleudult were collected over nine seasons at three layer depths (0-5, 5-10, 10-20 cm) and were chemically analyzed. Grain yield and nutrient export in two summer crops, soybean (Glycine max) and corn (Zea mays), in a field experiment set in Eldorado do Sul, in the state of Rio Grande do Sul, Brazil, were determined. Three soil tillage systems were evaluated, conventional (CT), reduced (RT) and no-tillage (NT), combined with mineral (lime and fertilizers) and organic (poultry litter) fertilization. The no-tillage system stood out as compared to the others, especially in the surface layer, in terms of values of organic matter, soil pH, available phosphorus, cation exchange capacity and base saturation. Phosphorus content was higher under organic than mineral fertilization due to the criteria used for the establishment of fertilizer doses. Under organic fertilization, soil pH values were similar to those obtained in limed soil samples because of the cumulative effect of the organic fertilizer. Soybean yield was lower under NT in comparison to the RT and CT systems. Consequently, soybean grain exported a lower content of nutrients than maize grain. Maize yield was not affected by either tillage or fertilization systems.

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Neste estudo objetivou-se quantificar o carbono orgânico total (COT), o carbono das frações granulométricas e oxidáveis da matéria orgânica do solo (MOS) em áreas sob diferentes sistemas de uso do solo, em Marmeleiro-PR. Foram coletadas amostras de terra nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40 cm, sendo nestas quantificados os teores de COT, carbono orgânico particulado (COp), carbono orgânico associado aos minerais (COam) e o carbono das frações oxidáveis (F1, F2, F3, F4 e F1/F4). O sistema de semeadura direta (SSD) apresentou maiores valores de COT (0-5 cm) e o sistema de plantio convencional (SPC), os menores (0-5 e 5-10 cm). O SSD e a área de pastagem apresentaram maiores teores de COp (0-5 cm). No SPC verificaram-se os menores teores de COp em superfície e maiores em profundidade. Os menores teores de carbono das frações oxidáveis foram encontrados no SPC (0-10 cm). O SSD aumenta os teores de COT, COp e carbono oxidável (F1 e F4) na camada superficial quando comparado com o SPC. Este acarreta em teores de COT iguais aos da área de SSD em profundidade e ocasiona a diminuição dos teores de COam e do carbono oxidável da fração F4 em todas as profundidades avaliadas. Por meio da relação F1/F4 pode-se inferir que o SPC desfavorece o equilíbrio das frações F1 e F4, enquanto o SSD acarreta em valores similares aos das áreas sem interferência antrópica. As frações granulométricas e oxidáveis da MOS são eficientes para identificar mudanças ocasionadas no solo pelo manejo.

This study aimed to quantify the total organic carbon (TOC), granulometric and oxidizable carbon fractions of soil organic carbon (SOM) in areas under different land use in Marmeleiro, Paraná State, Brazil. We collected soil samples in the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40 cm, and being these quantified to TOC, particulate organic carbon (POC), organic carbon associated minerals (OCam) and carbon fractions oxidizable (F1, F2, F3, F4 and F1/F4). The notillage system (NTS) had higher TOC values (0-5 cm) and the conventional tillage system (CTS), the lowest (0-5 and 5-10 cm). The NTS and the grazing area had higher concentrations of POC (0-5 cm). In the CTS there were the lowest levels of POC in surface and greater depth. The lower carbon content of oxidizable fractions were found in the CTS (0-10 cm). The NTS increase the TOC, and POC oxidisable carbon (F1, F4) in the surface layer when compared to the CTS. This leads to TOC area equal to the NTS in depth and leads to decreased amounts of carbon and OCam oxidizable fraction F4 in all experiments. Through the F1/F4 ratio can be inferred that the CTS disfavors the balance of fractions F1 and F4, while the NTS leads to values similar to those in areas without human interference. The granulometric and oxidizable fractions of SOM are efficient to identify changes in soil caused by management.

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A incorporação de áreas nativas aos sistemas produtivos tem provocado alterações em ecossistemas, especialmente em regiões tropicais e, devido ao uso inadequado do solo, tem resultado na rápida perda do carbono orgânico. O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de sistemas de manejo e uso do solo sobre a biomassa e a atividade microbiana, assim como o estoque de carbono orgânico total e suas frações em um Latossolo Vermelho distrófico e um Neossolo Quartzarênico de Cerrado. Os sistemas de manejo e uso no Neossolo Quartzarênico foram: Cerrado nativo, integração lavoura-pecuária, pastagem, plantio direto 1 (soja/braquiária) e plantio direto 2 (milho/braquiária). No Latossolo Vermelho os sistemas foram: Cerrado nativo, integração lavoura-pecuária, plantio convencional, plantio direto 3 (soja/nabo/milho/nabo) e plantio direto 4 (soja/milho/sorgo/soja). Para ambos os solos avaliados, o sistema de integração lavoura-pecuária promoveu melhorias nos teores de carbono da biomassa microbiana e nos estoques de carbono do solo. No Neossolo Quartzarênico, os sistemas de plantio direto não foram capazes de promover incrementos no carbono da biomassa microbiana, na atividade da urease, na hidrólise do diacetato de fluoresceína e no estoque do carbono da fração leve. No Latossolo Vermelho, o sistema de plantio convencional promoveu redução no estoque de carbono orgânico total e no carbono da fração leve livre do solo. Além disso, os sistemas conservacionistas desse solo, apesar de incrementarem o estoque de carbono orgânico do solo, promoveram perdas de carbono da fração leve em relação ao Cerrado nativo.

Incorporation of native areas to production systems induced changes in ecosystems, especially in tropical regions, due to inappropriate land use, resulting in the rapid loss of organic carbon. This study aimed to evaluate impact of soil management and land use on biomass and microbial activity, as well as soil organic carbon and its fractions in an Oxisol and Quartzipsamment in Cerrado. Management and land use systems in Quartzipsamment were native vegetation, crop-livestock integration, pasture, no-till 1 (soybean/Brachiaria) and two no-till 2 (corn/Brachiaria). In Oxisol the systems were native vegetation, crop-livestock integration, conventional tillage, no-till 3 (soybean /radish/corn/radish) and no-till 4 (soybean/ corn/sorghum/soybean). Both soils evaluated, integrated crop-livestock improved the microbial biomass levels and soil carbon pools. In Quartzipsamment, management and land use systems not increased microbial biomass carbon, urease activity, hydrolysis of fluorescein diacetate and the carbon stock of the light fraction. In Oxisol, conventional tillage system decreased soil organic carbon and total carbon in the free light fraction soil. Furthermore, although it increased the organic carbon soil losses, the soil conservation systems enhanced the light fraction carbon in relation to native vegetation.

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Assessments of soil carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions are critical for determination of the agricultural practices' potential to mitigate global warming. This study evaluated the photoacoustic spectroscopy (PAS) for the assessment of soil greenhouse gases (GHG) fluxes in comparison to the standard gas chromatography (GC) method. Two long-term experiments with different tillage and cropping systems over a Paleudult were evaluated using static chambers. PAS measurements of CO2 and N2O concentrations showed good relationship and linearity (R2=0.98 and 0.94, respectively) with GC results. However, CH4 measurements were significantly affected by air sample moisture which interfered on CH4 detection by PAS. Overestimation of CO2 and N2O concentrations in air samples determined by PAS (14.6 and 18.7%, respectively) were also related to sampling moisture. CO2 and N2O fluxes showed good agreement between methods (R2=0.96 and 0.95, respectively), though PAS overestimated fluxes by 18.6 and 13.6% in relation to GC results, respectively. PAS showed good sensitivity and was able to detect CO2 and N2O fluxes as low as 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. PAS analyzer should be detailed calibrated to reduce humidity interference on CO2, CH4 and N2O concentrations measurements avoiding overestimation or erroneous determination of soil GHG fluxes.

As avaliações das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo são fundamentais para a determinação do potencial de práticas agrícolas em mitigar o aquecimento global. Este estudo avaliou a espectroscopia fotoacústica (EFA) para a determinação dos fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo em comparação com o método padrão de cromatografia gasosa (CG). Dois experimentos de longa duração com diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas sobre um Argissolo foram avaliados usando câmaras estáticas. As medidas das concentrações de CO2 e N2O realizadas por EFA mostraram boa correlação e linearidade (R2=0,98 e 0,94; respectivamente) com os resultados de CG. Entretanto, as medidas de CH4 foram significativamente afetadas pela umidade da amostra de ar que interferiu na detecção do CH4 por EFA. A superestimativa das concentrações de CO2 e N2O nas amostras analisadas por EFA (14,6 e 18,7%; respectivamente) também foram relacionadas com o conteúdo de umidade da amostra. Os fluxos de CO2 e N2O mostraram boa correlação entre os métodos (R2=0,96 e 0,95; respectivamente), apesar da superestimativa dos fluxos determinados por EFA ter sido de 18,6 e 13,6% em relação aos resultados obtidos por CG, respectivamente. A EFA mostrou boa sensibilidade e foi capaz de detectar fluxos de CO2 e N2O tão baixos quanto 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. A calibração detalhada do analisador fotoacústico para reduzir a interferência da umidade das amostras nas medidas das concentrações de CO2, CH4 e N2O deve ser realizada a fim de evitar superestimativa ou erro na determinação dos fluxos de GEE do solo.

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Assessments of soil carbon dioxide (CO2), methane (CH4), and nitrous oxide (N2O) emissions are critical for determination of the agricultural practices' potential to mitigate global warming. This study evaluated the photoacoustic spectroscopy (PAS) for the assessment of soil greenhouse gases (GHG) fluxes in comparison to the standard gas chromatography (GC) method. Two long-term experiments with different tillage and cropping systems over a Paleudult were evaluated using static chambers. PAS measurements of CO2 and N2O concentrations showed good relationship and linearity (R2=0.98 and 0.94, respectively) with GC results. However, CH4 measurements were significantly affected by air sample moisture which interfered on CH4 detection by PAS. Overestimation of CO2 and N2O concentrations in air samples determined by PAS (14.6 and 18.7%, respectively) were also related to sampling moisture. CO2 and N2O fluxes showed good agreement between methods (R2=0.96 and 0.95, respectively), though PAS overestimated fluxes by 18.6 and 13.6% in relation to GC results, respectively. PAS showed good sensitivity and was able to detect CO2 and N2O fluxes as low as 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. PAS analyzer should be detailed calibrated to reduce humidity interference on CO2, CH4 and N2O concentrations measurements avoiding overestimation or erroneous determination of soil GHG fluxes.

As avaliações das emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O) do solo são fundamentais para a determinação do potencial de práticas agrícolas em mitigar o aquecimento global. Este estudo avaliou a espectroscopia fotoacústica (EFA) para a determinação dos fluxos de gases de efeito estufa (GEE) do solo em comparação com o método padrão de cromatografia gasosa (CG). Dois experimentos de longa duração com diferentes sistemas de preparo do solo e rotação de culturas sobre um Argissolo foram avaliados usando câmaras estáticas. As medidas das concentrações de CO2 e N2O realizadas por EFA mostraram boa correlação e linearidade (R2=0,98 e 0,94; respectivamente) com os resultados de CG. Entretanto, as medidas de CH4 foram significativamente afetadas pela umidade da amostra de ar que interferiu na detecção do CH4 por EFA. A superestimativa das concentrações de CO2 e N2O nas amostras analisadas por EFA (14,6 e 18,7%; respectivamente) também foram relacionadas com o conteúdo de umidade da amostra. Os fluxos de CO2 e N2O mostraram boa correlação entre os métodos (R2=0,96 e 0,95; respectivamente), apesar da superestimativa dos fluxos determinados por EFA ter sido de 18,6 e 13,6% em relação aos resultados obtidos por CG, respectivamente. A EFA mostrou boa sensibilidade e foi capaz de detectar fluxos de CO2 e N2O tão baixos quanto 332mg CO2 m-2 h-1 and 21µg N2O m-2 h-1. A calibração detalhada do analisador fotoacústico para reduzir a interferência da umidade das amostras nas medidas das concentrações de CO2, CH4 e N2O deve ser realizada a fim de evitar superestimativa ou erro na determinação dos fluxos de GEE do solo.