Os sistemas de manejo afetam o estoque e a labilidade da matéria orgânica do solo (MOS), com reflexos nos fluxos de energia e matéria e na qualidade de solos agrícolas. Este estudo objetivou avaliar o efeito de longo prazo (18 anos) da utilização de sistemas de preparo de solo [plantio direto (PD) e preparo convencional (PC)], sistemas de cultura [aveia/milho (A/M), vica/milho (V/M), e aveia+vica/milho+caupi (AV/MC)] e de doses de N mineral [0 kg N ha-1 (0N) e 180 kg N ha-1 (180N)], sobre o acúmulo e a labilidade do C em frações da matéria orgânica de um Argissolo Vermelho da Depressão Central do RS. As taxas de acúmulo de C foram calculadas em relação ao sistema PC A/M 0N. A labilidade do C foi obtida pela relação entre o estoque de C da fração leve (densidade<1,8 Mg m-3) e pesada (densidade>1,8 Mg m-3) da MOS. As taxas anuais de acúmulo de C na camada 0-0,2 m do solo em PD variaram de 0,19 Mg C ha-1 ano-1 no A/M 0N a 0,65 Mg C ha-1 ano-1 no AV/MC 180N. Porém, a taxa de acúmulo de C do sistema AV/MC foi subestimada em aproximadamente 38% quando incluiu-se na avaliação camadas subsuperficiais de 0,2-1,0 m. A adubação nitrogenada, apesar de aumentar em 1,2 Mg ha-1 o estoque de C no solo, quando considerados seus custos energéticos, não representou efetivamente seqüestro de C no solo. O índice de manejo de carbono (IMC), utilizado para avaliar a qualidade de sistemas de manejo de solo e calculado através de alterações que os sistemas promovem sobre o estoque e a labilidade do C em relação a um sistema de referência, foi maior no PD do que em PC e apresentou uma estreita relação com a adição de C ao solo (r = 0,81 a 0,96; P<0,05-0,10) e com propriedades físicas, químicas e biológicas do solo (r = 0,73 a 0,99; P<0,05 a 0,01). O carbono extraível em água (<0.45 μm) apresentou relação com o estoque de C no solo. A recalcitrância da matéria orgânica dissolvida, avaliada por espectroscopia de fluorescência e UV-Vis, foi menor em PD do que em PC e apresentou relação com a recalcitrância da MOS determinada por espectroscopia de fluorescência induzida por laser em amostras de solo inteiro. / Soil management systems affect the stock and lability of soil organic matter (SOM), and therefore the matter and energy fluxes that determine soil quality. This study aimed at assessing the effect of long-term (18-years) tillage systems [no-till (NT) and conventional tillage (CT)], cropping systems [oat/maize (O/M), vetch/maize (V/M) and oat+vetch/maize+cowpea (OV/MC)] and N fertilization [0 kg N ha-1 (0N) and 180 kg N ha-1 (180N)] over the accumulation and lability of C in SOM fractions of a subtropical Acrisol. To compute the C accumulation, the CT O/M 0N system was taken as reference. The C lability was given by the ratio between the stock of light (density <1.8 Mg m-3) and heavy C (density >1.8 Mg m-3). The annual C accumulation rate in the 0-0,2m layer of no-till soil varied from 0.19 Mg C ha-1 year-1, in O/M 0N, to 0.65 Mg C ha-1 year-1, in OV/MC 180N. These C accumulation rates, however, underestimated in average at 38% the rates obtained when the 0-1,0 m layer was considered. The N fertilization increased the soil C stocks at an average value of 1,2 Mg ha-1, but when the energy costs related to fertilizer production was considered, this practice did not represent an efficient strategy to atmospheric C mitigation. The carbon management index (CMI), used to assess the quality of the management system and calculated from changes that this system implies on C stocks and lability, was higher in NT than in CT and showed a close relation to C addition (r = 0.81 to 0.96; P<0.05-0.10) and physical, chemical and biological soil properties (r = 0.73 to 0.99; P<0.05 to 0.01). The water extractable organic carbon (<0.45 μm) showed a relation with total C stocks and its recalcitrance, assessed through fluorescence and UV-Visible spectroscopy, was lower in NT than in CT and showed correlation with SOM recalcitrance determined through laser-induced fluorescence spectroscopy of the whole soil.

Os campos naturais permanentes ou utilizados como pastagem, representam cerca de 60% da área do Estado do Rio Grande do Sul e é, seguramente, a maior área potencial para utilização com agricultura. Mesmo assim, são raros os trabalhos que estudaram mais detalhadamente a possibilidade da conversão direta do campo em lavoura utilizando a técnica da semeadura direta. Poucas pesquisas têm mostrado o comportamento do conjunto trator-semeadora, quando da realização da semeadura diretamente sobre campo natural e seus resultados quanto à produtividade, rentabilidade e demanda energética. Este trabalho tem por objetivo estudar o comportamento do conjunto trator-semeadora, operado diretamente sobre o campo natural, na implantação das culturas do milho e da soja, bem como avaliar sua produtividade, de modo a obter subsídios que permitam, ou não, a recomendação desta técnica para a conversão dos campos da região da Depressão Central do Rio Grande do Sul em terras agricultáveis. O ensaio foi conduzido na EEA-URGS, em Eldorado do Sul, sobre Argissolo Vermelho distrófico típico, utilizando o delineamento blocos casualizados, com parcelas subdivididas. Inicialmente se demarcou 4 blocos (repetições), com 6 parcelas de 25m x 5m cada um. Em cada bloco implantou-se 2 parcelas com o consórcio aveia preta+ervilhaca (A+E), 2 apenas com aveia preta (A), enquanto as outras duas permaneceram com campo natural (CN) no primeiro ano do ensaio e, em pousio (P), no segundo. Após o manejo das coberturas de inverno com herbicida total, 3 parcelas por bloco foram semeadas com milho e 3 com soja. Estas, por sua vez, foram subdivididas em duas profundidades de atuação da haste sulcadora de fertilizante, do tipo facão estreito, da semeadora (6 e 12 cm), quando da implantação das culturas de verão (milho e soja). Foram avaliados parâmetros de solo e de máquinas, a produção de milho e de soja e o balanço energético e financeiro nos anos agrícolas de 2002/03 e 2003/04. Em ambos os anos, o volume total de chuva foi bom, porém mal distribuído ao longo do ciclo das culturas de verão, resultando em perda de produtividade por deficiência hídrica. A massa seca de raízes no solo, antes da semeadura do milho e da soja, foi maior no tratamento A+E, mostrando aumento de um ano agrícola para outro. Isso não ocorreu no tratamento CN-P, que teve diminuição da quantidade de raízes e dos resíduos culturais na superfície do solo. No ano agrícola 2002/03, não foram atingidas as profundidades de sulcamento planejadas para deposição de adubo na semeadura das culturas do milho e da soja. No ano seguinte, também não, mas os valores foram mais próximos dos planejados. Na semeadura das culturas de verão, o esforço de tração medido na haste sulcadora de fertilizante da semeadora foi influenciado pelo teor de água do solo e com maiores valores no tratamento CN na safra 2002/03. Na safra 2003/04, não houve diferenças entre as condições de cobertura de inverno. No entanto, independentemente do ano agrícola e da condição de cobertura de inverno, a atuação da haste sulcadora em maior profundidade implicou maiores valores de esforço de tração. O volume de solo mobilizado nos sulcos de semeadura foi influenciado tanto pelo número de linhas da semeadora-adubadora, como pela profundidade de atuação do sulcador de adubo tipo facão. Na operação de semeadura, os valores de patinagem foram maiores na maior profundidade de sulcamento e, na safra 2003/04, nos tratamentos em que havia maior quantidade de resíduos de culturas anteriores sobre a superfície do solo (A e A+E). Na safra 2002/03, a produtividade de grãos das culturas de soja e milho foi maior no tratamento CN e, na do milho, na maior profundidade de sulcamento. Na safra 2003/04, a produção de milho foi maior no tratamento A+E, sem influência da profundidade de sulcamento. A da soja, não foi influenciada pelos tratamentos. Nos dois anos agrícolas, a maior demanda energética ocorreu nos tratamentos envolvendo coberturas de inverno. No balanço econômico, os custos também foram superiores onde foi utilizada a cobertura hibernal. / Natural permanent pasturelands are grown on 60% of Rio Grande do Sul, and are potential area for agricultural development. Even so, researches about more detailed studies on direct drilling on pastures are rare. Very few studies have been developed to see how the tractor-drillers work results in yield, energetic and financial results. With the aim of studying the tractor drill interaction when working maize and soybeans, as well as to evaluate grain yield, this work was designed. In this way, data could be collected to offer a choice to use the technique on camps of the Central Depression of Rio Grande do Sul. Experimental plots were chosen at the Agricultural Experimental Station in Eldorado do Sul, on an Oxissol. Random blocks were used as a statistical design. Four blocks with six plots (25 m x 5 m) were located. Two plots were drilled with oats+vetch, two with oats only, and two maintained natural vegetation. Each plot was drilled with maize or soybean (three plots in each block). The fertilizer furrow opener was used 6cm deep or 12 cm in each plot. Soil and machine parameters were evaluate, as the yield of maize and soybeans (two main summer cash crops) and the energy and financial balance during two growing seasons. In both seasons, there was enough rainfall but it was uneven, causing yields to be depressed due to water stress. Roots in soil before growing soybeans or maize, were higher on oats+vetch, showing increase from one year to the following, but for natural vegetation plots, who show reduction in root quantity. The trend show by roots was also followed by above soil biomass. First year the aimed working depths were not achieved. It happened next year, partially. Draft per shank was influenced by soil water being highest at native vegetation plot in 2002/03. In 2003/04, draft was similar in al plots. Deeper work required bigger draft. Tractor slippage was higher when shanks were used deeper and showed, in 2003/04 higher values when working on higher residues. Yield was higher on nature pasture cover for both crops in 2002/03 and deeper furrows for maize. During 2003/04, maize showed highest yield following oats+vetch and didn’t show any difference related to depth. Soybeans showed similar yield irrespective of treatment. At both growing seasons highest energy costs were related to those treatments with winter cover crops. Financial results were higher on these as well.

Submitted by Nilvan Carvalho Melo (nilvan.melo@yahoo.com.br) on 2018-06-19T19:19:13Z No. of bitstreams: 1 Tese_Nilvan_Carvalho _Melo_2018.pdf: 976974 bytes, checksum: 732af30e2fcc0608fe57bb34aff3e0ff (MD5) / Approved for entry into archive by Neli Silvia Pereira null (nelisps@fcav.unesp.br) on 2018-06-20T16:40:35Z (GMT) No. of bitstreams: 1 melo_nc_dr_jabo.pdf: 976974 bytes, checksum: 732af30e2fcc0608fe57bb34aff3e0ff (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-20T16:40:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 melo_nc_dr_jabo.pdf: 976974 bytes, checksum: 732af30e2fcc0608fe57bb34aff3e0ff (MD5) Previous issue date: 2018-05-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / No período de reforma do canavial, em geral, o preparo do solo para o plantio é realizado em área total, visando promover melhor desenvolvimento do sistema radicular. Todavia, a realização desta prática provoca alterações na estrutura do solo, em função do tráfego de máquinas agrícolas desde a etapa de preparo do solo até a colheita, podendo comprometer o crescimento e a produtividade da cana-de-açúcar. Assim, com este estudo, objetivou-se: i - avaliar o crescimento e a produtividade de colmos da cana-de-açúcar cultivada em Latossolo e Argissolo, submetidos à escarificação em linha de plantio e em área total e ii - avaliar os efeitos do local da escarificação sobre os atributos físicos do solo e sua relação com a produtividade de colmos e a qualidade da cana-de-açúcar, cultivada em Latossolo e Argissolo, seis meses após o plantio. O delineamento experimental foi em parcelas grandes pareadas. Os tratamentos foram constituídos de dois locais de escarificação do solo: escarificação na linha de plantio (ELP) e escarificação em área total (EAT), em Latossolo e em Argissolo, localizados nos municípios de Guariba e Monte Alto, respectivamente. Para atender ao primeiro objetivo, avaliou-se o número de perfilhos, o número de folhas verdes e mortas por planta, a área foliar, o índice de área foliar, a altura da planta e a massa seca dos colmos, folhas, ponteiro e total, sendo estas mensuradas em seis avaliações durante o ciclo da cultura. O Argissolo submetido à ELP interferiu no perfilhamento da cultura, apresentando aos 115 DAP quando estavam acumulados aproximadamente 1519 graus-dia, em diante menor número de perfilhos comparado com o mesmo solo submetido à EAT. O preparo do solo com a escarificação na linha de plantio pode ser substituído pelo preparo com a escarificação em área total, uma vez que o crescimento e a produtividade de colmos da cana-de-açúcar foram semelhantes independentemente do local da operação de escarificação. Para atender ao segundo objetivo, foram determinados os teores de areia, silte e argila; os atributos físicos do solo: resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds), porosidade total (Pt), macroporosidade (MaP) e microporosidade (MiP), bem como os atributos da planta, como a produtividade de colmos e o açúcar total recuperável (ATR), seis meses após o plantio. A partir do conjunto de dados obtidos, realizou-se uma análise fatorial multivariada com extração dos fatores pelo método da análise de componentes principais. O primeiro fator (Fator 1) foi formado pelos atributos microporosidade (MiP), argila e areia. Os atributos resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds) e macroporosidade (MaP) foram responsáveis pela formação do segundo fator (Fator 2). O preparo do solo com a escarificação na linha de plantio pode ser substituído pelo preparo com a escarificação em área total, uma vez que a produtividade de colmos e o açúcar total recuperável da cana-de-açúcar foram semelhantes independentemente do local da operação de escarificação, apresentando condições físicas semelhantes para os dois solos estudados. / In the period of sugarcane field reform, soil tillage for planting is generally carried out in total area in order to promote a better root system development. However, this agricultural practice causes changes in soil structure due to the traffic of agricultural machinery from soil tillage to harvesting, which may compromise growth and productivity of sugarcane. The aim of this study was to: i – assess the growth and productivity of sugarcane stalks cultivated in an Oxisol and Ultisol undergoing chiseling in the planting row and in the total area; and ii) assess the effects of the chiseling site on soil physical attributes and their relation with stalk productivity and sugarcane quality six months after planting in an Oxisol and Ultisol. The experimental design was a large paired-plot design with treatments consisting of chiseling in the planting row (CPR) and chiseling in total area (CTA) in an Oxisol and Ultisol located in Guariba and Monte Alto, respectively. In order to meet the first objective, the number of tillers, number of green and dead leaves per plant, leaf area, leaf area index, plant height, and dry matter of stems, leaves, pointer, and total were measured in six assessments during the crop cycle. The Ultisol undergoing CPR interfered with crop tillering, presenting the lowest number of tillers at 115 DAP when approximately 1519 degree-days were accumulated when compared to the same soil undergoing CTA. Soil tillage with chiseling in the planting row may be replaced by the tillage with chiseling in total area since growth and productivity of sugarcane stalks were similar regardless of the site of the chiseling operation. To meet the second objective, the soil attributes sand, silt, and clay contents, soil penetration resistance (PR), soil bulk density (Ds), total porosity (Pt), macroporosity (MaP), and microporosity (MiP), as well as the plant attributes stalk productivity and total recoverable sugar (TRS), were determined six months after planting. From the obtained dataset, a multivariate factor analysis was performed with factor extraction by the principal components analysis method. The first factor (Factor 1) was composed by the attributes microporosity (MiP), clay, and sand. The attributes soil penetration resistance (PR), soil density (Ds), and macroporosity (MaP) were responsible for composing the second factor (Factor 2). Soil tillage with chiseling in the planting row may be replaced by the tillage with chiseling in total area since stalk productivity and the total recoverable sugar of sugarcane were similar regardless of the chiseling operation site, with similar physical conditions for both studied soils.

Submitted by FRANCISCO CARLOS ALMEIDA DE SOUZA null (carlos.agrofertil@outlook.com) on 2016-09-13T20:42:47Z No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO_SOUZA, FCA.pdf: 1449852 bytes, checksum: 9dc68e25d19db297a9c6472c3c73506f (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-16T21:08:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 souza_fca_me_jabo.pdf: 1449852 bytes, checksum: 9dc68e25d19db297a9c6472c3c73506f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-16T21:08:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 souza_fca_me_jabo.pdf: 1449852 bytes, checksum: 9dc68e25d19db297a9c6472c3c73506f (MD5) Previous issue date: 2016-09-02 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / O preparo do solo é uma operação de alto custo na reforma do canavial, portanto medidas para a redução desse custo são desejáveis, desde que propiciem boas condições físicas para o desenvolvimento das plantas. O objetivo deste trabalho foi avaliar os atributos físicos de Latossolo Vermelho e de Argissolo Amarelo após o preparo do solo e após o plantio da cana-de-açúcar. O delineamento experimental foi em parcelas grandes e uniformes com dois tratamentos e dez repetições. Os tratamentos consistiram no preparo do solo para plantio da cana-de-açúcar: escarificação na linha de plantio e escarificação em área total. Após o preparo do solo e após o plantio, foram coletadas amostras indeformadas de solo em cada parcela experimental, em quatro camadas: 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 e 0,40-0,60 m em dois locais de amostragem, na linha e na entrelinha de plantio. Foi avaliada a resistência à penetração, a densidade do solo, a porosidade total, a macroporosidade e a microporosidade. Os resultados indicaram que o Latossolo Vermelho foi mais susceptível que o Argissolo Amarelo às alterações nos atributos físicos do solo após as operações de plantio da cana-deaçúcar até a camada de 0,40 m. Para o Latossolo Vermelho, após as operações de plantio da cana-de-açúcar foi verificado redução nos valores dos atributos físicos do solo na camada superficial. Para o Argissolo Amarelo, as operações de plantio da cana-de-açúcar não influenciaram nos valores dos atributos físicos. A escarificação do solo, realizada apenas na linha de plantio, é mais indicada que a escarificação em área total para plantio da cana-de-açúcar em ambos os solos. / The soil tillage demands a high cost operation to repair the canebrake. So, it is necessary some activities to reduce these costs to get good physical conditions for plant development. The aim of this study was to evaluate the physical attributes of Oxisol and Ultisol, after the soil have been prepared and after sugar cane plantation. The experimental approach was in big and uniforms parcels with two treatments and ten repetitions. The treatment was made in the prepare of soil and in the cane plantation: chiselling in the planting line and in total area. After the soil has been prepared, also after planting sugar cane, some undeformed samples of soil was collected in each experimental parcel, in four layers: 0,00-0,10; 0,10-0,20; 0,20-0,40 and 0,40-0,60 m in two different place, in the line and between line of planting area. It was also evaluated the resistance and penetration, soil density, total porosity, macro and micro porosity. The results indicates that Oxisol was more susceptible than Ultisol to alterations in the soil physical attributes after operations in cane plantation until the layer 0,40 m. For the Oxisol, after the plantation of sugar cane, was verified some reduction of values in soil physical attributes in the superficial layer. For Ultisol, the operations in the planted area of sugar cane did not influence in these attributes values. The chiselling of soil was done just in the planting line of sugar cane, it indicates that the chiselling is more recommended in total area for both soils and in plantation of sugar cane. / FAPESP: 2014/14490-2

Orientador: Orivaldo Arf / Coorientador: João Antonio da Costa Andrade / Banca: Edson Lazarini / Banca: Marco Eustaquio de Sa / Banca: Marco Antonio Camillo de Carvalho / Banca: Aildson Pereira Duarte / Resumo: Pesquisas são desenvolvidas buscando identificar a melhor dose de nitrogênio para o milho nos mais diferenciados sistemas de manejo do solo. Contudo, não há ainda concordância nos resultados, pois a dinâmica deste nutriente é influenciada pelo manejo do solo e pela cobertura vegetal. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de coberturas vegetais, sistemas de manejo do solo e doses de nitrogênio em cobertura no milho. Os experimentos foram conduzidos no município de Selvíria - MS, durante os anos agrícolas 2009/10 e 2010/11, em Latossolo Vermelho distrófico típico argiloso (20o 20' S e 51o 24' W, com altitude de 340 m). Foram estabelecidos trinta e seis tratamentos com quatro repetições, em blocos casualizados, resultantes da combinação entre coberturas vegetais (milheto, crotalária e milheto + crotalária), manejo do solo (escarificador + "grade leve", "grade pesada" + "grade leve" e sistema plantio direto) e doses de nitrogênio em cobertura (0, 60, 90 e 120 kg ha-1 - fonte ureia). O híbrido de milho utilizado foi o DKB 350 YG®, semeado no espaçamento de 0,9 m entre as linhas e o nitrogênio aplicado no estádio V5. Os efeitos de cobertura vegetal e manejo do solo foram analisados pelo teste de Tukey e de dose pela análise de regressão. O milheto produz menor quantidade de massa seca em relação à crotalária, porém seus resíduos são mais persistentes no solo. A aplicação de nitrogênio em cobertura proporciona incremento da maioria das características morfológicas e nutricionais de plantas e dos componentes de produção do milho. A utilização de crotalária e de milheto + crotalária como antecessoras, associada à aplicação de 90 kg ha-1 de nitrogênio em cobertura do milho sob sistema plantio direto, proporciona maior produtividade / Abstract: Research has been developed to identify the best nitrogen rate for maize in many types of soil management systems. However, there is no agreement on the results so far, because the dynamic of nitrogen is influenced by soil management system and cover crops. This work aimed to evaluate the influence of cover crops, soil management systems and side-dressing nitrogen rates for maize. The field trials were carried out in Selvíria, Mato Grosso do Sul State, Brazil, during the growing season of 2009/10 and 2010/11, on a clayey Rhodic Haplustox (20o 20' S and 51o 24' W, with altitude of 340 m). Thirty six treatments were established with four replications, in a randomized blocks design, with the combination of cover crops (millet, sunn hemp and millet + sunn hemp), soil management systems (chisel plow + levelling disking, heavy disking + levelling disking, and no-tillage system) and side- dressing nitrogen rates (0, 60, 90 and 120 kg ha-1 - urea source). The hybrid of maize used was DKB 350 YG® sown in the spacing of 0.9 m between lines and the nitrogen applied at V5 growth stage. The effects of cover crops and soil management were analyzed by Tukey test and nitrogen rates by regression analysis. The millet produces less amount of dry mass yield than sunn hemp, but its residues are more persistent on the soil surface. The side-dressing nitrogen application increases most of the morphological and plant nutritional characteristics and yield components of maize. Sunn hemp and millet + sunn hemp grown previously, associated with 90 kg ha-1 side-dressing nitrogen application of maize under no-tillage system, provides higher grain yield / Doutor

O objetivo deste estudo foi avaliar o impacto de sistemas de manejo do solo utilizados no subtrópico brasileiro sobre indicadores microbiológicos e de fauna epiedáfica. O estudo foi realizado em três áreas experimentais de longa duração localizadas nos estados do Rio Grande do Sul (municípios de Eldorado do Sul e Cruz Alta) e de Santa Catarina (município de Lages). Diferentes sistemas de cultura (rotação de culturas e monocultura; diferentes plantas de cobertura de solo antecedendo o milho no verão) e de preparo de solo (plantio direto e preparo convencional) foram avaliados nas diferentes areas experimentais, as quais foram amostradas na camada de 0-10 cm para avaliação da da atividade microbiana de C e N da biomassa, enzima β- glucosidade e urease, quociente metabólico e respiração microbiana. A fauna epiedáfica foi avaliada pelo método da armadilha de pitfall. Os preparos de solo tem efeito predominante na fauna do solo, enquanto os sistemas de cultura tem efeito secundário. O efeito dos preparos de solo é mais intenso no período logo após a sua realização, diminuindo em intensidade com o passar do tempo. Gramineas de cobertura de solo promovem a fauna e atributos microbianos ligados ao carbono, enquanto a cobertura com leguminosa promove aqueles ligados ao nitrogênio. O sistema de rotação de culturas associada ao plantio direto promove melhor ambiente para a fauna e microbiota dos solos. / The aim of this study was to evaluate the impact of soil management systems on epidaphic fauna and microbial indicators in the Southern Brazil. The study was performed in three long term experiments located at the states of Rio Grande do Sul (counties of Eldorado do Sul and Cruz Alta) and Santa Catarina (county of Lages), South of Brazil. Diferent cropping systems (crop rotation and monoculture; diferent winter cover crops in maize cropping systems) and tillage systems (no-tillage and conventional tillage) were evaluated. The soils at the experimental areas was sampled (0-10 cm) and evaluated regarding microbial attributes (C and N biomas, β-glucosidase and urease, metabolical quotient and soil respiration) and epidaphic fauna using pitfall tramps. Tillage systems have the principal effect on microbial and epiedafic fauna, while cropping systems have secondary effect. Tillage effect was more intense just after tillage operations, decreasing over the time. Grass cover-crops species have positive effects on epiedaphic fauna and microbial attributes linked to carbon, while legume cover-crops provide better conditions to microbial attributes linked to nitrogen. Crop rotations associated to no-tillage provides better environment to epidaphic fauna and soil microbial attributes.

Os sistemas de integração lavoura-pecuária (ILP) permitem uma série de vantagens, porém a utilização intensiva do solo sem critérios técnicos quanto à pressão de pastejo e ao tráfego de máquinas, podem trazer prejuízos à qualidade física do solo, manifestada através da compactação. Nestes sistemas mais intensivos de produção há uma preocupação crescente em relação ao balanço energético. A grande quantidade de insumos adicionados à lavoura, nem sempre relacionados com aumento da produção, tem tornado os sistemas menos competitivos. Os objetivos do estudo foram avaliar os efeitos do pisoteio animal, somados ao tráfego de máquinas durante as operações agrícolas sobre os atributos físicos e rendimento das culturas; da escarificação como prática remediadora da compactação do solo na integração lavoura-pecuária leiteira; da introdução de leguminosa sobre o rendimento do milho; da aplicação de calcário no sistema ILP sobre a produção de culturas, bem como o balanço energético dos sistemas de produção. O experimento foi conduzido no município de Anta Gorda, situado no Vale do Taquari, sobre Neossolo Regolítico, no período de maio de 2010 a outubro de 2011. Os tratamentos principais constaram de duas culturas de cobertura de inverno (aveia preta com e sem pastejo e ervilhaca sem pastejo) e milho para silagem no período de verão, e de duas formas de preparo do solo (plantio direto sem escarificação e plantio direto com escarificação), totalizando seis tratamentos, com três repetições. A resistência mecânica do solo à penetração foi maior no plantio direto e nos tratamentos pastejados apenas após o primeiro ano de pastejo, o que não ocorreu com a densidade. Também não houve aumento de densidade do solo em profundidade ocasionado pelo pastejo somado ao tráfego de máquinas; a escarificação do solo melhorou as condições físicas do solo e, independentemente da presença ou não de pastejo, houve reacomodação do solo após curto período. Porém, após 19 meses, ainda foi possível observar efeito positivo da escarificação através de maiores taxas de infiltração de água no solo; a introdução de leguminosa resultou em aumento de produção de massa seca da cultura do milho apenas no tratamento escarificado. A aplicação de calcário não resultou em maior produção das culturas de inverno; a produção de massa seca das culturas de inverno e de verão não diferiu entre plantio direto com escarificação e plantio direto sem escarificação; os tratamentos sob plantio direto foram mais eficientes do ponto de vista energético. / The integrated crop-livestock allow a series of advantages, but the intensive land use without technical criteria regarding the grazing pressure and machinery traffic can bring damage to soil physical quality, as manifested by compression. In these more intensive systems of production there is growing concern in relation to energy balance. The large amount of inputs added to agriculture, not always related to production, has become the systems less competitive. The study objectives were to evaluate the effects of animal trampling, in addition to machinery traffic during the agricultural operations on the physical attributes and crop yield; as a practice of scarification remediation of soil compaction on crop-livestock dairy; the introduction of legume on the yield of corn; lime application on the production of crops and the balance of energy production systems. The experiment was conducted in the city of Anta Gorda, localeted in Taquari Valley on Entisol, from may 2010 to October 2011. Treatments consisted of two cover crops of winter (oats with and without pasture and vetch without pasture) and corn silage in the summer, and two forms of tillage (tillage no scarification and tillage with scarification), totaling six treatments with three replications. The mechanical resistance to penetration was higher in no-tillage and grazed treatments only after the first year of grazing, which did not occur with the density. There was no increase in density of the soil in-depth caused by grazing added to the machines traffic; scarification of the soil improved the soil physical conditions and irrespective of the presence or absence of grazing, there was rearrangement of the soil after a short period. However, after 10 months, although we observed positive affect of scarification through higher rates of water infiltration into the soil; the introduction of legumes resulted in increaseddry matter production of corn just to treat scarified. Liming did not result in increased production of winter crops; the dry matter production of winter crops and summer did not differ between tillage with scarification and tillage without scarification; the tillage treatments were more efficient in terms of energy.

No último século, a elevada degradação dos recursos naturais fez surgir o interesse mundial em identificar qualidade do solo. Este interesse está baseado na consciência de que o solo é um dos agentes reguladores dos grandes ciclos da biosfera terrestre. Qualidade do solo é definida como a capacidade de um solo exercer suas funções na natureza. Em função disto, buscou-se compreender o funcionamento do solo, estudando os princípios da termodinâmica do não-equilíbrio, pois é o ramo da ciência que abrange os sistemas abertos. Neste trabalho, pressupõem-se que o adequado funcionamento do solo capacita o mesmo produzir alimentos, enquanto incrementa sua qualidade. O sistema solo é o resultado de complexas interações dos subsistemas mineral, plantas e microrganismos. O seu funcionamento ocorre pela passagem do fluxo de energia e matéria, o qual se caracteriza pela entrada de compostos orgânicos, adicionados pelas plantas e transformados pelos microrganismos. Conforme este fluxo, o sistema se auto-organiza em estados de ordem, os quais são representados, de certa forma, pela hierarquia de agregação do solo. O processo de agregação consiste na formação em seqüência de estruturas cada vez mais complexas, conduzida pela entrada de compostos orgânicos. Estas estruturas possuem níveis de ordem, que aumentam conforme aumenta a interação entre os minerais, as plantas e os microrganismos. O estado de ordem em nível alto é caracterizado pela maior proporção de macroagregados e quantidade de carbono retido, gerando propriedades emergentes que capacitam o sistema solo exercer suas funções e, assim, atingir qualidade. Sistemas solo foram analisados quanto ao fluxo de energia e matéria e aos estados de ordem resultantes, com o objetivo de avaliar o seu funcionamento na produção agrícola. Para isto, utilizou-se simulações pelo modelo Century de dinâmica da matéria orgânica do solo e determinações de classes de agregados e de carbono orgânico total do solo em experimento de longa duração. Com os dados, buscou-se identificar práticas de manejo que favoreçam a qualidade do sistema solo. A partir dos resultados obtidos, estas práticas de manejo consistem na adição contínua e diversificada de energia e matéria, via cultivo de plantas, e o não revolvimento do solo. / The intense degradation ofthe natural resources in the last century brought to the world the interest in identifying the soil quality. This interest is based on the awareness that the soil is one of the balancing agents of the greatest earth biosphere cycles. Soil quality is defmed as the capacity of it to have its functions in the environmental. Because o( that it has been tried to understand the soil performance through the studying of the non-equilibrium thermodynamic, which is the science that studies the open systems. lt is assumed in this work that the appropriate function of the soil enables it to produce food while getting better quality. The soil system is the result of a complex interaction among the mineral, the plants and the microorganisms systems. lts functioning is determined by the addition of organic compounds by plants that undergoes microbiological transformations in the soil, representing the flow of energy and matter through it. According to this flow the soil system self-organizes in states of orders which are represented, in a way, by the soil aggregation hierarchy. The process of the soil aggregation is the sequence formation of more complex structures led by the organic compounds entrance and biological activity. These structures have order leveis that increase as the interaction among mineral, plants and microorganisms increases. The high levei order state is characterized by the higher proportions of macroaggregates and the amount of carbon retained, resulting in properties that enable the soil system to function adequately and reach quality Soil systems were analyzed through the flow of energy and matter and the resulting order states, in order to evaluate the soil system performance in the agricultura production. Total soil organic carbon accumulation, soil aggregation and balance between carbon addition and losses by the Century soil organic matter model in long term experiment were determined. With the data, management practices were identified in order to achieve the soil system quality. From the results obtained the practices are the continuous and diverse adding of energy and matter by plants and the no-tillage ofthe soil. -

O manejo do solo, a rotação de culturas, uso de coberturas de solo e os sistemas integrados de produção agropecuária são práticas agronômicas que modificam os fluxos de carbono, energia e nutrientes no solo. Essas mudanças impactam diretamente na biomassa microbiana, na atividade de enzimas extracelulares e na diversidade microbiana no solo. Assim, o objetivo dessa tese foi avaliar as características microbianas, estoques de carbono e nitrogênio, propriedades físicas e disponibilidade de nutrientes de experimentos de média e longa duração sob semeadura direta, culturas de cobertura, rotação de culturas e integração lavoura-pecuária em ambientes de terras baixas cultivados com arroz irrigado. A semeadura direta por longo prazo refletiu no aumento da atividade de enzimas extracelulares e do carbono orgânico total e particulado em superfície; porém com redução da diversidade da comunidade microbiana do solo. A semeadura direta também aumentou em 37% e 12% os estoques de carbono comparado ao sistema convencional e pré germinado, repectivamente Contudo, a mudança desses atributos de solo sob semeadura direta não se refletiu em aumento da produtividade de arroz. A adoção dos sistemas integrados de produção agropecuária aumentou significativamente os principais macronutrientes na solução do solo cultivado com arroz irrigado. A rotação com soja também contribuiu para o aumento da atividade de enzimas extracelulares, disponibilidade de nitrogênio e produtividade de matéria seca de azevém 187% superior comparado à cultura do arroz. A adoção das culturas de cobertura resultou em maior atividade microbiana do solo associado aos maiores estoques de carbono e nitrogênio que propiciaram maior produtividade de arroz irrigado comparado as áreas sem coberturas de solo e sem fertilização. Dessa forma, esse trabalho demonstra a importância da adoção de práticas conservacionistas de manejo do solo para a melhoria da qualidade do solo em ambientes de terras baixas do Rio Grande do Sul. / Soil management, crop rotation, use of soil cover and integrated agricultural production systems are agronomic practices that modify the fluxes of carbon, energy and nutrients in the soil. These changes directly impact the microbial biomass, the activity of extracellular enzymes and the microbial diversity in the soil. The objective of this thesis was to evaluate the microbial characteristics, carbon and nitrogen stocks, physical properties and nutrient availability of medium and long term experiments under no-tillage, cover crops, crop rotation and crop-livestock integration in lowland where the main crop is irrigated rice. Long - term no - tillage reflected on the increase of the activity of extracellular enzymes and of particulate organic carbon on the surface, but with a reduction in the diversity of the soil microbial community. No-till also increased by 37% and 12% the carbon stocks compared to the conventional and pre-germinated system, respectively. However, improved soil quality under no-tillage was not reflected in increased rice yield. The adoption of integrated agricultural production systems significantly increased the main macronutrients in soil solution cultivated with irrigated rice. Crop rotation and the use of autumn-winter cover also contributed to the increase of extracellular enzyme activity in the soil. The increased microbial activity of the soil under rotation with soybean resulted in a ryegrass yield of about 187% higher compared to the rice crop. In the case of cover crops, the greater soil microbial activity associated with higher carbon and nitrogen stocks provided higher yield of irrigated rice compared to areas without soil cover. Thus, this work demonstrates the importance of the adoption of conservation practices of soil management for the improvement of soil quality and production sustainability in lowland environments in Rio Grande do Sul.

O manejo, em termos de preparo e sistemas de culturas, exerce forte influência sobre propriedades biológicas do solo e essas, por sua vez, condicionam o potencial supressivo do solo a doenças de plantas. A supressão é descrita como a capacidade do solo em reduzir a incidência de doenças vegetais, causada por fitopatógenos habitantes do solo, mesmo em condições ambientais favoráveis ao desenvolvimento destes. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência de diferentes sistemas de manejo do solo sobre o potencial supressivo à podridão da raiz do trigo, causada pelo fungo fitopatogênico Fusarium graminearum e a relação deste processo com parâmetros microbiológicos do solo. As avaliações foram realizadas a partir de amostras de um Argissolo vermelho distrófico, coletadas em um experimento de manejo de longa duração conduzido sob plantio direto e preparo convencional do solo e cultivado com os sistemas de culturas aveia+vica/milho+caupi, vica/milho e aveia/milho. As avaliações do potencial supressivo do solo em ensaios in vitro e in vivo demonstraram que as amostras provenientes das parcelas manejadas em plantio direto foram mais supressivas à incidência podridão do trigo e ao desenvolvimento de F. graminearum. Também foi observada a redução da incidência da doença e do patógeno nas amostras de solo cultivadas sob o sistema aveia+vica/milho+caupi enquanto o sistema aveia/milho foi o menos supressivo. Foram identificadas correlações positivas entre a supressividade do solo e os diferentes parâmetros microbiológicos avaliados, o que demonstra o importante papel da microbiota do solo na geração do processo de supressividade do solo. De maneira geral, os sistemas de manejo que contribuíram para o incremento da matéria orgânica estimularam a microbiota do solo em termos de atividade, biomassa e diversidade, e por consequência, favoreceram a supressão do solo à podridão do trigo causada por F. graminearum. / Soil management, taking into account tillage and crop systems, strongly influences soil biological properties and these, in their turn, regulate the suppressive potential of the soil against plant diseases. Soil suppressiveness is described as the soil ability in reducing the incidence of plant diseases caused by soil-borne pathogens, even when environmental conditions favor the pathogens development. The present research aimed to evaluate the influence of different soil management systems over the suppressive potential of a soil against the wheat root rot, caused by Fusarium graminearum, and the relationship of this process with soil microbial parameters. The evaluations were performed using soil samples taken from a long-term experiment, conduced in a Paleudult soil, under conventional or no-tillage systems with three crop systems: vetch+oat/maize+cowpea, vetch/maize and oat/maize. The in vitro and in vivo evaluations of the soil suppressive potential demonstrated that the samples from plots under no-tillage were more suppressive to wheat root rot and to the development of F. graminearum. It was also observed the decrease in the disease incidence in samples from vetch+oat/maize+cowpea crop system, while oat/corn was the less suppressive system. We identified positive correlations between soil suppressiveness and different microbial parameters, which demonstrates the important role of soil microbes in the generation of soil suppressiveness process. In general, the management systems that contributed to the increase of soil organic matter stimulated soil microbial activity, biomass and diversity, and, therefore, favored the suppression of wheat root rot caused by F. graminearum.