Submitted by Mario BC (mario@bc.ufrpe.br) on 2016-08-15T12:05:31Z No. of bitstreams: 1 Fabio dos Santos Santiago.pdf: 3247120 bytes, checksum: d574e99d4f917f68af4d37b81e4e642f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-15T12:05:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fabio dos Santos Santiago.pdf: 3247120 bytes, checksum: d574e99d4f917f68af4d37b81e4e642f (MD5) Previous issue date: 2015-02-25 / The Semiarid Northeast Brazil is characterized by hydric deficit, has low soil organic matter, mainly due to erosion, high temperatures and reduced replacement of plant residues and/or organic fertilization. The inadequate use and management in farming systems in the semiarid region may decline the soil's ability to sustain short-time production. This can lead an itinerant agriculture in search of new areas on the caatinga, causing the loss of biodiversity and vulnerability of food production. In this context, currently, there is a demand of the scientific community to develop sustainable agricultural systems and the world population with healthy foods. Therefore, the transition of agricultural systems in Semiarid from conventional to agroecological becomes strategic for resilience, maintaining the soil productivity and less pressure on the caatinga. The agroecological management of soil excludes the use of chemical fertilizers and pesticides, and at the same time, contributed to attachment of organic carbon, nutrient cycling, soil protection and diversity of culture. In this sense, the aim of this study is to prove the relevance of soil quality in irrigated agroecological systems (A area) compared to conventional (C area). For this, it were used areas A and C and other natural vegetation (V area), without human action, for characterization purposes; located in the community of family farmers Sombras Grandes, Caraúbas, RN. The historical use and management of the A, C, V areas were recorded, in order to observe the trend of soil quality indicators from a time frame. In the A and C areas, simple soil samples were used to determine physical (Bd, TP, CDW, FD, AW, AW/TP and Mfc/TP) and chemical (pH, Ca, Mg, K, Na, P assimilable, SB, Al + H, BS, CEC, TOC, CS, EC and ESP) indicators in the layers 0-20 cm and 20-40 cm in the sampling grid of 0.5 ha, in five georeferenced points/year, between 2009 and 2012, totaling 40 samples per area; soil penetration resistance (SPR) with the use of impact penetrometer IAA/Planalsucar - Stolf model, to a depth of 0-20 cm, 0.05 m of intervals, in five points with five replications, between 2009 and 2011; and soil quality index (SQI), integrated quality index (IQI) and soil quality index through soil deterioration (SQId). The analysis of soil macro fauna was performed by Pitfall traps, in order to identify the organisms into functional groups and the wealth index of species of Margalef, Shannon diversity and uniformity of Pielou. It was used the statistical method nonparametric Kruskal Wallis for comparison of soil quality indicators between A and C areas at 5% and 1% significance; the Pearson correlation matrix to test the association between the variables; and principal component analysis (PCA) to check the indicators sensitivity . The use and management in the A area, 0-20 cm layer, it were significantly different and presented better results of soil quality to the C area, in relation to physical (Bd, TP, CDW and FD) and chemical (TOC, CS and Al + H) indicators of soil. The chemical indicators (Ca, Mg, K, CEC, P and SB) didn‟t achieve significant difference between A and C areas, but presented high values able to maintain soil fertility . There were significant difference of PR values in the A area and the best results in relation to the C area, the layers 0-5 cm and 5-10 cm. In A area, layers 0-20 cm and 20-40 cm, there was a significant correlation (p ≤ 0.01) and positive between TOC and CEC (r = 0.71, r= 0.71, respectively). In the A area, 0-20 cm layer, TP showed significant correlation (p ≤ 0.01) with TOC and positive (r = 0.70). In the A area, Factor 1, 0-20 cm layer, it was the main component (MC) that explained most of the variance data corresponding to 34.20%; and soil variables that presented significant correlation (p≤0.01) and positive with the agroecological farming system were Mg (0.716946), SB (0.849990), BS (0.821112), CEC (0.848423), TOC (0.859802), CS (0.825854) and TP (0.776193), indicating that agroecological practices positively affected soil quality indicators over time. The richness, diversity and uniformity of soil fauna indices in A area showed higher values than the C area. The different methodologies and depths studied, soil quality indices were better classified in the A area in relation to C area. The A area had physical indicators, chemical and biological able to maintain and/or increase the soil productive capacity, without the use of chemical fertilizers. / O Semiárido do Nordeste do Brasil é caracterizado por déficit hídrico, apresenta baixa matéria orgânica do solo devido, principalmente, a processos de erosão, elevadas temperaturas e reduzida reposição de resíduos vegetais e/ou adubação orgânica. O uso e manejo inadequados em sistemas de cultivo na região semiárida podem declinar a capacidade do solo em sustentar a produção em tempo reduzido. Isso pode levar uma agricultura itinerante à busca de novas áreas sobre a caatinga, gerando a perda da biodiversidade e vulnerabilidade da produção de alimentos. Neste contexto, atualmente, há uma procura da comunidade científica em desenvolver sistemas agrícolas sustentáveis e da população mundial por alimentos saudáveis. Portanto, a transição de sistemas agrícolas no Semiárido de convencionais para agroecológicos se torna estratégico para resiliência, manutenção da capacidade produtiva do solo e menor pressão sobre a caatinga. O manejo agroecológico do solo exclui o uso de adubos químicos e agrotóxicos e, ao mesmo tempo, contribuiu para fixação de carbono orgânico, ciclagem de nutrientes, proteção do solo e diversidade de cultivo. Neste sentido, o objetivo do trabalho é comprovar a relevância da qualidade do solo em sistemas de cultivo irrigado agroecológico (área A) comparativamente ao convencional (área C). Para isso, foram utilizadas as áreas A e C e uma de vegetação natural (área V), sem ação antrópica, para fins de caracterização; na comunidade de agricultores familiares de Sombras Grandes, Caraúbas, RN. Foram registrados os históricos de uso e manejo nas áreas A, C, V, de modo a observar a tendência dos indicadores de qualidade do solo a partir de um recorte temporal. Nas áreas A e C, foram utilizadas amostras simples de solo para determinação dos indicadores físicos (Ds, PT, ADA, GF, AD, AD/PT e Uvcc/PT) e químicos (pH, Ca, Mg, K, Na, P assimilável, SB, Al + H, V, CTC, COT, Est C, CE e PST), nas camadas 0-20 cm e 20-40 cm, numa malha amostral de 0,5 ha, em cinco pontos georreferenciados/ano, entre 2009 e 2012, totalizando 40 amostras por área; resistência à penetração do solo (RP) com utilização de penetrômetro de impacto modelo IAA/Planalsucar – Stolf, 0-20 cm, intervalos de 0,05m, em cinco pontos com cinco repetições, entre 2009 e 2011; e índice de qualidade do solo (IQS), índice de qualidade integrada (IQI) e índice de qualidade através da deterioração do solo (IQSd). A análise da macrofauna do solo foi realizada através de armadilhas tipo Pitfall, visando à identificação dos organismos em grupos funcionais e dos índices de riqueza de espécies de Margalef, diversidade de Shannon e uniformidade de Pielou. Foi utilizado o método estatístico não paramétrico de Kruskal Wallis para efeito de comparação dos indicadores de qualidade do solo entre as áreas A e C a 5% e 1% de significância; a matriz de correlação de Pearson para testar a associação entre as variáveis; e análise de componentes principais (ACP) para verificar a sensibilidade dos indicadores. O uso e manejo na área A, camada 0-20 cm, apresentaram diferença significativa e melhores resultados de qualidade do solo que à área C, em relação aos indicadores físicos (Ds, PT, ADA e GF) e químicos (COT, Est C e Al + H) do solo. Os indicadores químicos (Ca, Mg, K, CTC, P e SB) não obtiveram diferença significativa entre as áreas A e C, mas apresentaram valores altos capazes de manter a fertilidade do solo. Houve diferença significativa dos valores de RP na área A e melhores resultados em relação à área C, nas camadas 0-5 cm e 5-10 cm. Na área A, camadas 0-20 cm e 20-40 cm, houve correlação significativa (p≤ 0,01) e positiva entre COT e CTC (r = 0,71, r = 0,71, respectivamente). Na área A, camada 0-20 cm, a PT apresentou correlação significativa (p≤ 0,01) com COT e positiva (r = 0,70). Na área A, o Fator 1, camada 0-20 cm, foi o componente principal (PC) que explicou a maior variância dos dados que correspondeu a 34,20%; e as variáveis do solo que apresentaram correlação significativa (p≤ 0,01) e positiva com o sistema de cultivo agroecológico foram o Mg (0,716946), SB (0,849990), V (0,821112), CTC (0,848423), COT (0,859802), Est C (0,825854) e a PT (0,776193), evidenciando que as práticas agroecológicas afetaram positivamente os indicadores de qualidade do solo ao longo do tempo. Os índices de riqueza, diversidade e uniformidade da fauna edáfica na área A apresentaram maiores valores que a área C. Nas diferentes metodologias e profundidades estudadas, os índices de qualidade do solo foram melhores classificados na área A em relação a C. A área A apresentou indicadores físicos, químicos e biológicos capazes de manter e/ou elevar a capacidade produtiva do solo, sem a necessidade da utilização de adubos químicos.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-17T13:58:22Z No. of bitstreams: 1 Romero Falcao Bezerra de Vasconcelos.pdf: 1209446 bytes, checksum: 5d0e80152c5bbb339e575d66b8691373 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-17T13:58:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Romero Falcao Bezerra de Vasconcelos.pdf: 1209446 bytes, checksum: 5d0e80152c5bbb339e575d66b8691373 (MD5) Previous issue date: 2009-02-17 / The soils of the Coastal Plains cultivated with sugarcane for a long period of time under different management systems may make changes in physical and chemical properties and the state of soil aggregation. Considering the above, the objective of this study was to evaluate the effects of different management systems with sugarcane on the chemical and physical properties of a dystrophic cohesive Yellow Latosol of coastal tablelands of Alagoas. Plots were selected in areas of production in the growing of sugarcane, and the object of experimental research three areas, representative of three management systems adopted by sugarcane production unit, namely: a cultivated area under irrigation management system (SMI), an area under the management system of fertirrigation with vinasse (SMV) and area under a management system with application of vinasse + filter tart (SMVT). These management systems were compared and on the witness pattern represented by native forest (NF). To assess the physical and chemical properties and aggregation state of the soil, the soil samples were collected at random in the areas subject to different management systems, in the depths of 0- 0,20; 0,20-0,40 and 0,40-0,60 m, being withdrawn at a point between the lines of sugarcane. The results were submitted to analysis of variance and the averages compared by Tukey test to 5% significance. Study of simple correlations were performed between some variables measures. The results showed that the different management systems promoted investigated changes in physical and chemical properties and the state of soil aggregation. The parameters of consistency of the soil tended to increase the humidity in their values with the increase of total organic carbon (TOC) of soil, promoted by the addition of waste from sugar cane. The studies of simple correlations between the total organic carbon (TOC) and the rates of stability of aggregate investigated, showed significant (p<0,01) correlation and positive. The management systems that received the addition of waste from sugarcane showed less deterioration in physical and chemical properties of soil in the soil under native forest (NF). / Os solos dos tabuleiros costeiros cultivados com cana-de-açúcar, durante longo período de tempo, sob diferentes sistemas de manejo, podem apresentar alterações nas propriedades físicas e químicas e no estado de agregação. O objetivo do trabalho foi avaliar os efeitos de diferentes sistemas de manejo com cana-de-açúcar sobre as propriedades físicas e químicas de um Latossolo Amarelo Distrocoeso dos tabuleiros costeiros de Alagoas. Foram selecionadas áreas em talhões de produção com a cultura da cana-de-açucar, sendo objeto de pesquisa experimental três áreas, representativas de três sistemas de manejo adotados pela unidade sucroalcooleira, a saber: uma área cultivada sob sistema de manejo irrigado (SMI), uma área sob sistema de manejo de fertirrigação com vinhaça (SMV) e uma área sob sistema de manejo com aplicação de vinhaça + torta de filtro (SMVT). Esses sistemas de manejo foram comparados entre si e em relação a uma testemunha padrão, representada por uma mata nativa (MN). Para avaliar as propriedades físicas e químicas e o estado de agregação do solo, amostras de solo foram coletadas ao acaso, nas áreas submetidas aos diferentes sistemas de manejo, nas profundidades de 0-0,20; 0,20-0,40 e 0,40-0,60 metros, sendo retiradas num ponto situado nas entrelinhas da cana-de-açúcar. Os resultados obtidos foram submetidos a análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de significância. Estudos de correlações simples foram realizados entre algumas variáveis medidas. Os resultados permitiram concluir que os diferentes sistemas de manejo investigados promoveram alterações nas propriedades físicas e químicas e no estado de agregação do solo. Os parâmetros de consistência do solo apresentaram tendência de aumento em seus valores de umidade com o incremento do carbono orgânico total (COT) do solo, promovido pela adição de resíduos da cana-de-açúcar. Os estudos de correlações simples entre o carbono orgânico total (COT) e os índices de estabilidade de agregados investigados apresentaram correlações significativas (p<0,01) e positivas. Os sistemas de manejo que receberam adição de resíduos da cana-de-açúcar denotaram menor degradação nas propriedades físicas e químicas do solo, em relação ao solo sob mata nativa (MN).

Made available in DSpace on 2016-12-23T14:37:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 teophilo.pdf: 602474 bytes, checksum: 466462e70a849ee60acf96135a6e2aa7 (MD5) Previous issue date: 2006-02-22 / The work had as objective to evaluate, in different sampling site, the attributes of soils cultivated with conilon coffee trees crops under different management in the South of Espírito Santo State. Soil samplings were taken in the depths of 0.00 0.20 m and 0.20 0.40 m at the upper side of the canopy projection of the coffee plants, in relation to the land slope (down hill). It was used in this study representative crops of the South of the Espírito Santo State, which have the same soil unit (Haplustox, mountainous fort), with the following management: M1 - irrigation for leak, liming of each two years, manuring, cleared and use of the coffee straw; M2 - manuring, cleared and weedings; M3 - weedings and cleared. Within of each management it was also evaluated the following soil sampling sites: UT - upper third, MT - medium third; LT - lower third, along to the slope (down hill). The variables were analyzed considering the randomized completely design, using the split-plot scheme, with five repetitions. The experimental data were submitted to the variance analysis and thereafter the test of Tukey (5%), for data means comparison, was applied. The results demonstrated that most of the attributes of the studied soils was influenced by the management and sampling site, showing to be an important indicator of changes in the quality of the soil. The manuring practices and liming, associated to the management, promoted effects in the attributes of the soil, mainly in the chemical ones. The physics and chemical analyses of the soils, for evaluation of the real conditions of the soils cultivated with conilon coffee trees are procedures very important to the rational use of balanced limestone and fertilizers. For evaluation of attributes of the soil, in conditions of wavy and mountainous strong relief, it is necessary the division of the areas in parts (upper, medium and lower third), in function to the differences associated to the soils, which exist along the slope. The improvement of the conditions of the soils cultivated with coffee crops and, consequently, of the yield of the coffee crop it is associated to the use of practices of management conservationists, mainly in places with high slopes as is the case of South of Espirito Santo State. / O trabalho teve como objetivo avaliar, em diferentes sítios de amostragem, os atributos de solos cultivados com lavouras cafeeiras sob distintos tratos culturais no Sul do Estado do Espírito Santo. Foram realizadas amostragens nas profundidades de 0,00 - 0,20 m e 0,20 - 0,40 m, na parte superior da projeção da saia do cafeeiro, em relação ao sentido de declive do terreno. Foram utilizadas, para o estudo, lavouras, representativas da região Sul do Estado Espírito Santo, apresentando a mesma unidade de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico, relevo forte ondulado), tendo os seguintes tratos culturais: M1 - irrigação por gotejamento, calagem a cada dois anos, adubação, roçadas e uso da palha de café; M2 - adubação, roçadas e capinas; e M3 - capinas e roçadas. Dentro de cada trato também foram avaliadas os seguintes sítios de amostragem: TS - terço superior, TM - terço médio; e TI - terço inferior, ao longo do declive. As variáveis em estudo foram analisadas considerando-se o delineamento inteiramente casualizado em esquema de parcelas subdivididas, com cinco repetições. Os dados experimentais foram submetidos à análise de variância e, posteriormente, aplicação do teste de Tukey a 5%, para comparação entre as médias. Os resultados demonstram que a maioria dos atributos dos solos estudados foi influenciada pelo trato cultural e sítio de amostragem, apresentando-se como importantes indicadores de mudanças na qualidade do solo. As práticas de adubação e calagem, associadas aos tratos, promoveram efeitos nos atributos do solo, principalmente nos químicos. As análises física e química, para avaliação das reais condições dos solos cultivados com cafeeiro conilon, são práticas muito importantes visando à utilização racional e equilibrada de calcário e adubos. A divisão das áreas em segmentos (terço superior, médio e inferior) faz-se necessária, para avaliação de atributos do solo em condições de relevo forte ondulado, em função das diferenças associadas aos solos, existentes ao longo do declive. A melhoria das condições dos solos cultivados com lavouras cafeeiras e, conseqüentemente, da produtividade da cultura está associada à utilização de práticas de manejo conservacionistas, principalmente quando se trata de áreas declivosas, como a região do Sul do Estado do Espírito Santo.

Diferentes práticas de manejo da cultura de cana-de-açúcar foram estudadas por meio da avaliação de propriedades físico-hídricas do solo. Os principais aspectos avaliados foram as variações da umidade do solo, temperatura do solo, fluxo de água no solo, armazenamento da água no solo e escoamento de superficial durante um período de dois anos, um de cana-planta e um de soqueira. As diferentes práticas de manejo foram: i. entrelinha com solo nu; ii. presença de cobertura vegetal na superfície do solo (palhas + ponteiros) após a colheita; e iii. presença de resíduos na superfície do solo provenientes da queima da cana antes da colheita. Algumas variáveis foram amostradas ao longo de uma transeção de 84 pontos, com o objetivo de aplicar técnicas geoestatísticas e a abordagem de espaço de estados. O efeito da cobertura vegetal na superfície do solo, como uma conseqüência da adoção da nova prática de colheita sem queima prévia da cana, reduziu as temperaturas médias na camada superficial do solo na ordem de 7 o C, evitando picos de temperatura na superfície durante o período inicial de estabelecimento da cana soca. A cobertura vegetal, contudo, afetou negativamente o desenvolvimento da cultura reduzindo o número de colmos e seu peso úmido, no presente estudo em torno de 13 %. Por outro lado, a presença da cobertura vegetal não afetou nenhum dos seguintes componentes do balanço hídrico: escoamento superficial, fluxo de água no solo no limite inferior do volume de solo em estudo e o armazenamento de água no solo, sendo o estabelecimento do balanço hídrico da cultura de cana-de-açúcar, prevalecendo estas condições, problemático principalmente devido ao fato de que o escoamento superficial e os fluxos de água no limite inferior do volume de solo considerado foram fortemente afetados pela variabilidade espacial do solo. A análise de espaço de estados aplicada à dados de umidade e temperatura do solo coletados ao longo da transeção espacial de 84 pontos, sugeriu que, em muitas situações, devido ao fato de que os dados de temperatura do solo são mais fáceis e mais rápidos de serem obtidos no campo de que os de umidade, uma medida poderia substituir a outra. Quando esta análise foi aplicada à dados de umidade do solo, matéria orgânica do solo, conteúdo de argila e estabilidade de agregados coletados ao longo da mesma transeção, foi possível identificar como uma variável se relaciona ao comportamento local de outras variáveis e estocasticamente quantificar este relacionamento, levando em consideração os erros associados às observações e ao modelo. Devido a isto, a análise de espaço de estados é uma ferramenta analítica aplicável sob condições locais no campo, podendo, potencialmente, ajudar os agricultores no manejo adequado do solo e dos recursos naturais para o aumento da produção e, simultaneamente, a qualidade do meio ambiente. / Different practices of sugarcane trash management were studied by the evaluation of soil physical and hydrological properties. The main aspects evaluated were changes in soil water content, soil temperature, soil water fluxes, soil water storage and run-off during a period of two years, corresponding to the planted sugarcane crop and the first ratoon crop. The different management practices were: i. interrow with bare soil; ii. trash mulching, maintaining harvest residues (straw + tips) on soil surface; iii. soil with residues of trash burning prior harvest. Some variables were also collected along a 84 point transect aiming to apply geostatistical techniques and state-space approach. The effect of soil surface mulching in sugarcane ratoon crops, as a consequence of the adoption of new harvest practices with no straw burning, can reduce average soil surface layer temperatures by about 7 o C, avoiding peak surface temperatures during the initial period of the ratoon crop establishment. The mulch can, however, affect negatively the crop development reducing the number of stalks and their weight, in the present case by about 13%. On the other hand, mulching did not affect any of the following water balance components: run-off, soil water fluxes at the lower soil volume limit, and soil water storage. The establishment of the water balance of the sugarcane crop, under these prevailing conditions, was problematic mainly due to the run-off and soil water flux components which were strongly affected by soil spatial variability. The state-space approach applied to soil water content and soil temperature data along the 84 point transect suggested that, in many situations, since temperature measurements are easier and quicker to be measured than those of soil water content, one measurement could replace the other. On the other hand, when the state-space analysis was applied to soil water content, soil organic matter, clay content and aggregate stability data set along the same transect, it was possible to identify a variable that relates to the local behavior of several variables and stochastically quantify that relationship accounting for both, measurement and model errors. Due to the fact that the state-space approach is an analytical tool applicable to local field conditions, it potentially helps farmers to manage soil and soil resources adequately to maximize crop production and to simultaneously improve the quality of the local environment.

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-03-28T18:05:58Z No. of bitstreams: 1 TESE Guilles 2016.pdf: 5812182 bytes, checksum: 2d34dc5cb4493c66ea6b65603e24aab8 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-28T18:05:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE Guilles 2016.pdf: 5812182 bytes, checksum: 2d34dc5cb4493c66ea6b65603e24aab8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências- Geoquímica Ambiental. Niterói, RJ / No último século a agricultura cresceu e se desenvolveu baseada na expansão de novas áreas para o cultivo, levando a perda de grandes áreas de florestas nativas e ecossistemas naturais e acarretando a perda de serviços ecossistêmicos. Esse crescimento promoveu aumentos significativos na produtividade, permitindo que aagriculturaseja hoje fundamental para o desenvolvimento do país. Apesar da grande importância do setor para a economia do país e da reconhecida mudança que o mesmo vem sofrendo nos últimos anos, a agricultura ainda utiliza meios de produção que promovem grande degaste dos recursos naturais como água e solo, além de emissões significativas de gases de efeito estufa. Sendo assim, é necessário mudar o paradigma da agricultura com uso de práticas de manejo que favoreçam o equilíbrio dos atributos físicos e químicos do solo, como aumento dos teores de carbono, nitrogênio, retenção de água, redução da perda de solo por erosão e lixiviação. Diversos estudos indicam que o uso de sistemas integrados de produção, como Integração Lavoura-Pecuária-Floresta (ILPF), melhora a qualidade do solo e consequentemente o acúmulo do Carbono Orgânico do Solo (COS). Desta forma, este trabalho tem como objetivo avaliar os impactos iniciais da conversão da terra em diferentes sistemas de cultivo no Cerrado, a saber: ILPF, Lavoura, Pecuária e Plantio de Eucalipto. A hipótese geral do estudo é que sistemas integrados tem capacidade de aumentar os estoques de COS. Foram feitas análises de fertilidade do solo, palinofácies, avaliação dos estoques de carbono e nitrogênio do solo, fracionamento densimétrico da matéria orgânica do solo, δ13C e Carbono Orgânico Total (COT) e Nitrogênio Total (NT) das frações da matéria orgânica do solo obtidas. A ILPF e a pecuária foram os tratamentos que apresentaram os maiores valores de estoque de C e os maiores percentuais de ganho de COS, e também foram os tratamentos que tiveram os maiores incrementos de nitrogênio. A ILPF, porém,foi o tratamento que teve incremento de N em todas as três camadas avaliadas e o que teve o maior percentual de ganho de carbono (5,5MgC/ha) em três anos de experimento. Isso ocorre pois, na ILPF ocorre o consórcio da pastagem com a lavoura (composta de milho e soja), a gramínea da pastagem contribui com grande quantidade de biomassa de alta C/N, proporcionando um aumento da persistência da cobertura do solo. Sistemas de manejo, como ILPF, com menor revolvimento do solo, juntamente com culturas que aportem resíduos em quantidade e qualidade diferenciados eem diferentes camadas do solo, através de materiais com relação C/N diferentes, proporcionam aumento nos teores da matéria orgânica do solo. Os teores de carbono nas duas frações da MOS obtidas, observa-se um maior percentual de C na fração pesada do que na fração leve em todos os tratamentos. Esses percentuais diminuem conforme se atinge profundidades maiores do perfil de solo, para ambas as frações. Tal fato decorre, do aumento do aporte de resíduos vegetais provenientes das culturas nas camadas mais superficiais. Nesses três anos de experimento houve um grande incremento de carbono na fraçãopesada nos quatro tratamentos, apesar do curto espaço de tempo (3anos). Sendo a pecuária o uso com o maior incremento na camada de 0-5cm, a lavoura na camada de 5-10cm e o eucalipto na camada de 10-30cm. A ILPF apresentou o maior incremento de C na FP, devido a presença das raízes do componente florestal associado ao consórcio da braquiária com milho/soja, potencializando desta forma, o potencial de acúmulo de C em ambas as frações estudadas. Sendo os maiores valores na camada de 10- 30cm devido a presença das raízes, que contribui com um material de difícil degradação e que promove aumento da C/N.A fração leve da matéria orgânica se mostrou um bom indicador para avaliação de manejo de solo, tendo em vista que esta respondeu às alterações em curto prazo de tempo.Os dados de estoques de carbono apresentados mostram o potencial dos sistemas de Integração Lavoura–Pecuária-Floresta de atuar como tecnologia de baixa emissão de carbono. / In the past century agriculture, has grown and developed based on the expansion of new areas for cultivation, leading to loss of large areas of native forests and natural ecosystems and causing the loss of environmental services. This growth led to significant increases in productivity, turning agriculture into an essential sector for the development of the country. Despite the great importance of the sector to the economy and recognized change that it has undergone in recent years, agriculture still uses ways of production that promote large impacts in natural resources like water and soil, as well as significant greenhouse gas emissions. Therefore, it is necessary to change agriculture paradigm with the use of management practices that allow physical and chemical soil properties balance, such as carbon increase and nitrogen soil content, water retention and decrease in soil loss by erosion and leaching. Several studies indicate that the use of integrated production systems, such as Integration Crop-Livestock-Forest (ICLF), improve soil quality and therefore the Soil Organic Carbon (SOC) accumulation. Thus, it is intended, using geochemical indicators to understand how the soil reacts to different types of management (eucalyptus forest, crop, livestock and ICLF) and thus assess the production systems sustainability. Several analyzes were made: soil fertility, palynofacies, evaluation of carbon and nitrogen stocks, soil organic matter density fractionation, δ13C and Total Organic Carbon (TOC) and Total Nitrogen (TN) fractions of soil organic matter. ICLF and livestock were the treatments that had the highest stock values of C and the largest percentage gain of SOC, and were also the treatments that had the largest nitrogen increase. ICLF was the only treatment that had an increase of N in all three evaluated layers and which had the highest percentage of carbon gain (5,5MgC / ha) in three years of experiment. This was because in ICLF the consortium pasture with crop (corn and soybeans) and the grass contributes with large amounts of biomass high C/N, increasing soil cover persistence. Management systems, such as ICLF, with low soil inversion and higher plant residues in soil, in quantity and quality in different soil layers by materials with different C/N ratios, provide an increase in the soil organic matter amounts. The carbon content in both fractions of SOM obtained, there is a higher percentage of C in the heavy fraction of that in the light fraction in all treatments. These percentages decrease as it reaches deeper soil layers, for both fractions. This is due, increased intake of vegetable waste from crops in the upper layers. In the three years of the experiment there was a great increase in carbon heavy fraction in the four treatment, despite the short time. Livestock was the management with the largest increase in the layer 0-5cm, the crop in 5-10cm layer and eucalyptus in 10-30cm layer. The higher content of organic carbon associated with the mineral fraction of the soil in the pasture and crop in the topsoil, is due to the higher amount of vegetable waste from grass. Eucalyptus showed the highest increase of the C in FP, due to the presence of the forestry component of the roots associated with Brachiaria consortium with corn / soybean, increasing thus the potential C accumulation in both studied fractions. Higher values were found in the 10-30cm layer due to the presence of roots, which contributes to a difficult physical degradation and promotes increased C / N. Organic matter light fraction proved to be a good indicator for soil management assessment, given that it responded to changes in short period. The carbon stock data show Crop-Livestock-Forest integration systems potential to act as a low-carbon technology.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study used precision agriculture (AP) techniques to understand the dynamics of physical, chemical and biological soil for different winter management systems after three years of cultivation, to serve as the basis of the definition and indication of Intelligent Management Plans (PMI) in an efficient and practical way. The work was conducted in the city of Frederico Westphalen, RS, were evaluated ten winter management systems - fallow (PO), wild oat (Ap), white oat (AB), ryegrass (AZ), forage turnip (NF) vetch (E), white lupine (TB) and consortiums ApNFE, ApNF and ApE - with samples collected at the intersection points of a grid of 5 x 2.5 m, totaling 100 sampling points, so that there were ten points by sampling winter management system. The study was based on the evaluation of the effects of systems on the dynamics of spatial and horizontal distribution of physical, chemical and biological indicators of soil quality, an integrated analysis by proposing a soil quality index (IQS), providing support for future directions of PMI. In addition, it assessed the efficiency of the normalized difference vegetation index (NDVI) for estimating the production of the dry matter of winter management systems in order to provide a practical tool to assist in monitoring the operation of selected systems. The tools provided by AP facilitate the understanding of the dynamics of soil quality indicators in the tested systems, serving as a valuable tool in the definition and indication of PMI, providing greater knowledge of the ecology and behavior of soil biology, being possible to determine soil quality bioindicators. Based on the results, not recommended to opt for a system based in isolated benefits (indicators), requiring the joint evaluation of the variables, which was facilitated by the proposed IQS. In general, the systems that provide soil quality were ApNFE, ApE and NF, highlighting the facilitated root growth, in addition to greater nutrient supply afforded by these systems. The use of grass monocultures causes deterioration of chemical properties, due to low C/N and C/P ratios these systems, acting as nutrients immobilizers, must be rotated or consorted with other species over the years. The PO should be avoided in practice or even extinct, based on physical and biological degradation provided by this system. The NDVI was able to determine the dry matter produced by cover crops, except systems with visible flowers or consorted. The objectives proposed by this study were considered solved, since the answers obtained in the articles proposed by the latter, in order to make the multi-plant management or PMI proposition, more grounded and specialized. / Este trabalho usou de técnicas de agricultura de precisão (AP) para compreender a dinâmica de atributos físicos, químicos e biológicos do solo em função de diferentes sistemas de culturas de inverno após três anos de cultivo dos mesmos, visando servir como base na definição e indicação de Planos de Manejos Inteligentes (PMI) de forma eficiente e prática. O trabalho foi realizado no município de Frederico Westphalen, RS, sendo avaliados dez sistemas de culturas de inverno - pousio invernal (PO), aveia preta (Ap), aveia branca (AB), azevém (AZ), nabo forrageiro (NF), ervilhaca (E), tremoço branco (TB) e consórcios de ApNFE, ApNF e ApE -, com amostras coletadas nos pontos de cruzamento de uma malha de 5 x 2,5 m, totalizando 100 pontos de amostragem, de modo que houvessem dez pontos amostrais por sistema de cultura de inverno. O estudo baseou-se na avaliação dos efeitos de destes sistemas sobre a dinâmica de distribuição espacial e horizontal dos indicadores físicos, químicos e biológicos do solo, fazendo por fim, uma análise integrada através da proposição de um índice de qualidade do solo (IQS), dando suporte com embasamento firme para futuras indicações de PMI. Além disso, foi avaliada a eficiência do índice de vegetação por diferença normalizada (NDVI) na estimativa da produção de matéria seca pelos sistemas de culturas de inverno, de modo a fornecer uma ferramenta prática que auxilie no monitoramento do funcionamento dos sistemas escolhidos. Os instrumentos proporcionados pela AP facilitaram a compreensão da dinâmica dos indicadores da qualidade do solo nos sistemas testados, servindo como ferramenta valiosa na definição e indicação de PMI, além de ter proporcionado maior conhecimento da ecologia e comportamento da biologia do solo, sendo possível determinar bioindicadores da qualidade do solo. Com base nos resultados, não recomenda-se optar por determinado sistema baseado em benefícios isolados (indicadores), sendo necessária a avaliação conjunta das variáveis, o que foi facilitado pelo IQS proposto. De forma geral, os sistemas que proporcionaram maior qualidade do solo foram ApNFE, ApE e NF, destacando o crescimento radicular facilitado, além do maior suprimento de nutrientes propiciado por estes sistemas. O uso de gramíneas monocultivadas ocasiona a deterioração dos atributos químicos, devido a baixa relação C/N e C/P destas, funcionando como imobilizadores de nutrientes, devendo ser rotacionados ou consorciados com outras espécies ao longo dos anos. O PO deve ser evitado na prática ou até mesmo extinto, com base na degradação física e biológica proporcionada por este sistema. O NDVI foi capaz de determinar a matéria seca produzida pelos sistemas de forma satisfatória, com exceções de sistemas que apresentem flores visíveis, em consórcio. Os objetivos propostos ao início deste trabalho foram considerados sanados, visto as respostas obtidas nos artigos propostos por este, visando tornar a proposição de manejo multi-plantas ou PMI, mais fundamentada e especializada.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / The compaction became one of the main causes for soil degradation in agricultural areas, being directly related to the soil management system adopted. This situation can be observed in the Brazil humid subtropical climate area, by verification of the structural degradation of the soil subsuperficial layer, perceptible, in areas managed under no-till system (NTS), by alterations of soil physical properties, morphologic alterations of roots and perception, occasional, of crop yield reduction. In this sense, this work aimed at to generate knowledge about the residual effect of mechanical interventions for descompaction of soil managed under n0-till, conjugated to the mechanism of soil breaking used in drillers, about physical parameters of the soil, crop yield and force exercised on the agricultural tractor bar. For this, was carried out a study in the municipal district of Coxilha, in the northern area of Rio Grande do Sul, under a long duration experiment of Embrapa - Wheat. This experiment was installed in the year of 2001, in a farming area with eight year-old report under NTS. In that area, annual mechanical interventions were accomplished, by soil plowing and chiseling, previous the implantation of the summer crop. The adopted experimental design was random blocks with subdivided plots, with three repetitions. The treatments were a witness, which was the uninterrupted maintenance of NTS by 16 years and treatments constituted by six periods of time of NTS (7,5; 6,5; 5,5; 4,5; 3,5 and 2,5 years) after chiseling and, the same periods of NTS after plowing. The driller equipped with disks and with knife+disks, for the fertilizer placement in the sowing furrow, constituted the split-plots The results indicated that the mechanical intervention in soil managed under consolidated no-tillage through the soil chiseling or plowing, has potential to mitigate the ephemeral compaction and promote the improvement of soil structure, with a residual effect up to two years and half after the intervention. This residual effectt did not change the parameters of soybean grain yield in the crop year 2008/2009 and the force exercised on the agricultural tractor drawbar, compared to the area managed for 16 years under consolidated no-till. Moreover, the soil breaker mechanism, type knife + disk, which equips the no-till driller, was more effective in changing the evaluated parameters than the residual effect of mechanical intervention of chiseling or plowing the soil managed under comsolidated no-till. In this sense, the use of elements of soil breakers, like knife of deep action, designed to work in the compacted layer by no-till drillers, promoted mitigation of soil compaction in the 7-15 cm layer, by increasing soil macroporosity and reduction of microporosity, bulk density, soil penetration resistance and mechanical force exerted on the farm machinery drawbar, compared with the use of drillers equipped only with discs. / A compactação tornou-se uma das principais causas de degradação do solo em áreas agrícolas, estando diretamente relacionada ao sistema de manejo do solo adotado. Essa situação pode ser observada na região de clima subtropical úmido do Brasil, mediante verificação da degradação estrutural da camada subsuperficial do solo, perceptível, em áreas manejadas sob sistema plantio direto (SPD), por alterações de propriedades físicas do solo, alterações morfológicas de raízes e percepção, ocasional, de redução da produtividade das culturas. Nesse sentido, este trabalho objetivou gerar conhecimento sobre o efeito residual de intervenções mecânicas para descompactação do solo manejado sob sistema plantio direto, conjugadas ao mecanismo de rompimento do solo utilizado na semeadora sobre parâmetros físicos do solo, rendimento de cultura e força exercida na barra de tração de trator agrícola. Para tanto, realizou-se um estudo no município de Coxilha, na região norte do Rio Grande do Sul, sob um experimento de longa duração da Embrapa Trigo. Este experimento foi instalado no ano de 2001, em área de lavoura com histórico de oito anos sob SPD. Nessa área foram realizadas intervenções mecânicas anuais, mediante aração e escarificação do solo, anteriores a implantação da cultura de verão. O delineamento experimental adotado foi blocos ao acaso em parcelas subdivididas, com três repetições. Compõem os tratamentos uma testemunha, representada pela manutenção ininterrupta do SPD por 16 anos e tratamentos constituídos por seis períodos de tempo de condução do SPD (7,5; 6,5; 5,5; 4,5; 3,5 e 2,5 anos) após escarificação e, os mesmo períodos de condução do SPD após aração. A semeadora equipada com discos e com facão+discos, para a colocação do adubo no sulco da semeadura, constituiu as subparcelas. Os resultados obtidos indicaram que a intervenção mecânica em solo manejado sob sistema plantio direto consolidado, mediante a prática de escarificação ou aração do solo, apresenta potencial efêmero para mitigar a compactação e promover a melhoria da estrutura do solo, com efeito residual até dois anos e meio após intervenção. Este efeito residual não promoveu alterações nos parâmetros de rendimento de grãos da cultura da soja na safra agrícola 2008/2009 e força exercida na barra de tração de trator agrícola, comparativamente à área manejada há 16 anos sob sistema plantio direto consolidado. Por outro lado, o mecanismo rompedor de solo, tipo facão+disco, que equipa semeadora para plantio direto, mostrou-se mais efetivo em alterar os parâmetros avaliados do que o efeito residual de intervenção mecânica com aração ou escarificação, em solo manejado sob SPD consolidado. Nesse sentido, o emprego de elementos rompedores de solo, tipo facão de ação profunda, projetado para atuar na camada compactada em semeadoras para plantio direto, promoveu mitigação da compactação do solo na camada de 7 a 15 cm, mediante aumento da macroporosidade do solo e redução da microporosidade, densidade do solo, resistência do solo à penetração mecânica e força exercida na barra de tração de máquina agrícola, em comparação com uso de semeadoras equipadas apenas com discos.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Post-harvest rice straw managements can alter CH4 and N2O emissions and global warming potential (GWP) in lowland areas cultivated with rice. In order to test this hypothesis, the present study was planned to quantify annual N2O and CH4 emissions, GWP and grain yield of rice subjected to different post-harvest straw managements on a lowland area at Southern Brazil. The soil was a Planossol. The treatments were as follows: No management (NM); Post-harvest Roll-knife (RKPH); Post-harvest Disc harrowing (PHDH); Without straw (WS); NM + Ryegrass (NM + RG); Disc harrowing in August (DH); Post-harvest Disc harrowing + Disc harrowing in August (DHPH + DH) and Without straw + Disc harrowing in August (WS + DH). The amount of rice straw returned to the soil in all plots after harvest was adjusted to 6.5 Mg ha-1 in April 2010 and to 11.3 Mg ha-1 in March 2011. Emissions of N2O and CH4 were evaluated for two consecutive years during the periods between harvests and rice cultivation. At each gas sampling time soil samples were also collected to evaluate soil mineral N and moisture contents. GWP of each management system was calculated from soil C contents (at the start of the experiment and at the end of experiment), N2O and CH4 emissions and CO2 cost during all managements. The results showed that more than 98% of the emitted N2O in lowland rice cultivation occurs during fallow period. Nearly whole CH4 emissions were recorded during rice cultivation. Incorporation of rice straw with tillage management after harvest with disc harrowing or growing of ryegrass after harvest lowered N2O emissions during fallow period. The lower CH4 emissions were observed in the treatments where rice straw was incorporated after harvest with disk harrowing and roller knife. These straw management practices also reduced GWP without reducing grain yield, compared to managements that do not incorporate rice straw. Management systems that resemble NT or zero tillage, where straw was left on soil surface during the fallow period resulted in higher N2O and CH4 emissions. Similarly, those management systems where soil was harrowed before planting resulted in soil C loss and contributed towards higher GWP, being less efficient and unsustainable. / O tipo de manejo aplicado à palha pós-colheita do arroz pode afetar as emissões de CH4 e N2O e o potencial de aquecimento global (PAG) anual em áreas de várzea cultivadas com arroz irrigado por inundação. Para testar essa hipótese foi realizado o presente trabalho com o objetivo de quantificar as emissões anuais de N2O e CH4, o PAG anual e avaliar o rendimento de grãos da cultura do arroz irrigado sob diferentes sistemas de manejo da palha pós-colheita, em uma área de várzea no sul do Brasil. O experimento foi realizado em um Planossolo. Os tratamentos avaliados foram compostos por diferentes manejos da palha, como segue: Sem manejo da palha (Sm); Rolo-faca pós-colheita (RFpc); Grade pós-colheita (Gpc); Retirada da palha pós-colheita (RPpc); Sm + Azevém (Sm + Az); Grade em agosto (Gas); Gpc + grade em agosto (Gpc + Gas) e RPpc + grade em agosto (RFpc + Gas). A quantidade de palha de arroz adicionada na superfície do solo nas parcelas pós-colheita em todos os tratamentos foi ajustada para 6,5 Mg ha-1 em abril de 2010 e para 11,3 Mg ha-1 em março de 2011. As emissões de N2O e CH4 foram avaliadas por dois anos consecutivos durante os períodos de entressafra e de cultivo do arroz. Em diferentes datas de avaliação dos gases foram realizadas coletas de solo para quantificar os teores de N mineral e umidade do solo. Com base nos dados de C no solo no início e ao final do experimento, das emissões de N2O e CH4, e, dos gastos em CO2 dos manejos agrícolas foi calculado o PAG de cada sistema de preparo. Esse estudo demonstrou que mais de 98% do N2O emitido em área de várzea sob cultivo do arroz ocorre no período de entressafra da cultura. Já para o CH4 a quase totalidade desse gás é emitida durante o cultivo do arroz no período de alagamento do solo. A antecipação do preparo do solo, com incorporação da palha do arroz pós-colheita com grade ou cultivo de azevém pós-colheita promove as menores emissões de N2O durante o período de entressafra. As menores emissões de CH4 foram observadas nos tratamentos com a antecipação do preparo do solo, com incorporação da palha do arroz pós-colheita com rolo-faca e grade. Esses tipos de manejo da palha reduzem o PAG sem diminuir o rendimento de grãos, em relação aos sistemas que não incorporam a palha de arroz ao solo. Sistemas que se assemelham ao SPD, mantendo a palha sob a superfície do solo durante toda a entressafra, apresentam maiores emissões de N2O e CH4, ou ainda aqueles sistemas que recebem gradagem antes da semeadura (no mês de agosto), perdem grandes quantidades de C do solo, resultando em um PAG elevado nesses sistemas, mostrando-se menos eficientes e de baixa sustentabilidade.

O objetivo desta tese foi propor um conjunto de procedimentos para a obtenção de dados geológico-geotécnicos e de usos e manejo do solo, afim de estimar e analisar de forma integrada a infiltração potencial e a geração de escoamento superficial Hortoniano potencial de uma região. As regiões estudadas compreenderam as folhas do IBGE de São Carlos e Araraquara, localizadas no centro leste do Estado de São Paulo. O método utilizado englobou: mapeamento geológico-geotécnico dos materiais geológicos; elaboração de modelos geológicos estruturados 3D; seleção dos eventos de chuvas; caracterização físico química das águas subsuperficiais; trabalhos de campo; ensaios laboratoriais e in situ; aplicação de funções de pedotransferência. A partir destes procedimentos estabeleceu-se às diversas condições de infiltração e caracterizou-se a variabilidade geológico e geotécnica dos materiais geológicos, que permitiu selecionar os parâmetros mais adequados e integra-los no modelo de infiltração de Chu (1978). Os resultados da infiltração potencial e do escoamento superficial Hortoniano potencial gerado variaram significativamente em função das características geológico-geotécnicas dos materiais geológicos e dos tipos de eventos de chuva. As 65 unidades de condição de infiltração obtidas foram classificadas com base nas curvas de infiltração e nos valores de infiltração potencial em 5 grupos com características distintas. Ao associar estes grupos a região de estudo, foi possível identificar as principais áreas potenciais de infiltração e geração de escoamento superficial Hortoniano, bem como compreender a sua relação com funções ambientais associadas a dinâmica de água. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que é fundamental caracterizar adequadamente à variabilidade geológico-geotécnica dos materiais geológicos para estimar confiavelmente a infiltração potencial. A caracterização deve considerar os diversos métodos de obtenção de dados, tais como ensaios de laboratório e in situ, e aplicação de funções de pedotransferência. Em estudos relacionados à dinâmica de água é essencial realizar a integração de diferentes dados e considerar a sazonalidade dos tipos de uso e manejo e das chuvas. A sistemática proposta permitiu analisar de forma simples, quantitativa e adequada a infiltração e a geração escoamento superficial Hortoniano, a qual constitui-se como uma ferramenta apropriada para o planejamento territorial regional e o gerenciamento de recursos hídricos. / The objective of this thesis was to propose a set of procedures to obtain geological and geotechnical and land uses data, and integrate then in order to estimate and analyze the potential infiltration and Hortonian overland flow of a region. The study regions included the IBGE sheets from São Carlos and Araraquara, located in the centre east portion of São Paulo State-Brazil. The used methods included engineering geological mapping; elaboration of structured 3D geological models; selection of rainfall events; chemical and physical characterization of groundwater; fieldwork; laboratory and in situ tests and application of pedotransfer functions. From these procedures, the various infiltration conditions were defined and the geological and geotechnical variability of the geological materials was characterized, which permitted to select the most adequate parameters and integrating them into Chu (1978) infiltration model. The potential infiltration and Hortonian overland flow varied significantly, depending on the geological and geotechnical characteristics of the geological materials and rainfall event types. The 65 infiltration condition units obtained were classified based on the infiltration curves and potential infiltration values into 5 groups with different characteristics. By associating these groups with the study regions, it was possible to identify the main potential areas of infiltration and generation of Hortonian overland flow, as well as to understand its relation with environmental functions associated with water dynamics. Based on the results, it is concluded that is essential to characterize adequately the geological and geotechnical variability of geological materials to estimate reliably the potential infiltration. The characterization should taking into account the whole variety of data obtaining methods, such as laboratory and in situ tests, and application of pedotransfer functions. In studies related to water dynamics, it is fundamental to integrate different data and to consider the seasonality of land uses and management practices and rainfall event types. The proposed set of procedures permitted to analyze in a simple, quantitative and appropriate way the potential infiltration and the generation of the Hortonian overland flow, constituting an appropriate tool for regional territorial planning and water management.

Made available in DSpace on 2017-07-25T19:29:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 josiane.pdf: 937524 bytes, checksum: fac9597a15355333fedce082a07f433d (MD5) Previous issue date: 2006-05-17 / The objective of this study was to quantify the changes of the total carbon (C) and total nitrogen (N) stock, and the variation of the C pool’s in monthly soil samples, and the C balance and C sequestration rates provoked by the soil tillage systems. The soil samples were accomplished in a long term experiment implanted in 1988, in the experimental station of Fundação ABC located in Ponta Grossa city, Center-South area of the Paraná State. The soil tillage systems were comprised: a) Conventional Tillage (CT); b) Minimum Tillage (MT); c) No-tillage with chisel plow (NTCP) each three years; and d) No-tillage – Continuous (NTC). Soil samples for each treatments were obtained by digging 3 profiles of 20-cm x 50-cm (surface area) x 50-cm deep for each replicate, and collected from three depths (0,0- to 2.5- cm, 2.5- to 5-cm, 5- to 10-cm). In the samples collected in October of 2003, May of 2004 and November of 2004, the total organic carbon (TOC) and the total nitrogen in all of the depths was measured. The particle size fractionation was accomplished, separating the soil in fractions in the size of 2000 - 210 Wm, 210 - 53 Wm and <53 Wm. In all these fractions TOC was determined. The treatments had significant effects on TOC and TN contents and pools. The total C and N stock in NTC was superior to the other systems demonstrating larger maintenance of C in the soil. The larger concentration of C was observed in the 210 to 53 Wm particle size fraction in the NTC. In the 2000 - 210 Wm fraction of the 0,0-2,5 cm layer were observed larger changes in the C stock due to the management systems in the samples at all long year. The greatest change was accomplished to CT. In NTP, the stock of C was larger in all soil samples, indicating that the maintenance of the cultural residues in the associated surface protection of the aggregates allows larger accumulation of C. Although the C stock in the particle size fraction <53 Wm not to present significant differences among the management systems, and was observed the C migration of the coarse fractions (210-53 and 2000-210 Wm) to the recalcitrant particle size fraction, indicating a continuous C flow. The C balance model adjusted for the local conditions revealed that the oxidation rate acted by K2 is inferior to the simulations accomplished by other authors, demonstrating the importance of the local conditions. With this model, the minimum amount of crop residues to maintain NTC system in steady-state was 8,05 Mg ha-1 year-1 while in the PC treatment it won't be possible to reach the balance with the amount of crop residues placed in this long term experiment, being a deficient system. / RESUMO Este estudo teve por objetivo quantificar as alterações provocadas pela adoção de sistemas de manejo do solo sobre o estoque total de carbono (C) e nitrogênio (N), a variação do estoque do C nas épocas de coleta, o balanço de C e as taxas de seqüestro de C. As coletas do solo foram realizadas em um experimento de longa duração, implantado em 1988, na estação experimental da Fundação ABC em Ponta Grossa, Meso Região Centro-Oriental do Estado do Paraná. Os sistemas de manejo do solo foram avaliados: a) Preparo convencional (PC), Preparo mínimo (PM), plantio direto escarificado (PDE) e plantio direto permanente (PDP). As amostras foram coletadas em 12 épocas com intervalos mensais e nas profundidades de 0,0-2,5; 2,5-5,0 e 5,0-10 cm de profundidade. As amostras deformadas foram coletadas em mini-trincheiras nas camadas de 0,0-2,5 e 2,5-5,0 cm e na camada de 5,0- 10,0 cm com o auxílio do trado. Nas amostras coletadas em outubro de 2003, maio de 2004 e novembro de 2004 foi determinado o carbono orgânico total (COT) e o nitrogênio total (NT) em todas as profundidades amostradas. Nas amostras coletadas mensalmente foi realizado o fracionamento granulométrico da matéria orgânica, separando o solo em frações no tamanho 2000 – 210 Wm, 210 – 53 Wm e < 53 Wm. Em todas estas frações foi determinado o COT. O estoque total de C e N no PDP foi superior aos demais sistemas de manejo demonstrando maior manutenção do C no solo. O estoque de C nas frações granulométricas apresentaram diferenças significativas entre as camadas amostradas, observando-se maior concentração de C na fração 210 a 53 Wm do PDP. Na fração 2000 – 210 Wm da camada de 0,0-2,5 cm observaram-se maior alteração no estoque de C devido aos sistemas de manejo durante as épocas de coleta, sendo a maior amplitude de variação atribuída ao PC. No PDP, o estoque de C foi maior em todas as épocas de coleta indicando que a manutenção dos resíduos culturais na superfície associada à proteção dos agregados permite maior acúmulo de C. Embora o estoque de C na fração < 53 Wm não apresentar diferenças significativas entre os sistemas de manejo, observou-se uma migração do C das frações mais grosseiras (210-53 e 2000-210 Wm) para esta fração mais recalcitrante, indicando um fluxo contínuo de C. O modelo de balanço de C proposto por Henin e Dupuis (1945) e ajustado para as condições locais revelou que a taxa de oxidação representada pelo K2 é inferior às simulações realizadas por outros autores, demonstrando a importância das condições locais. Com este modelo, a quantidade mínima de resíduos culturais para manter sistema PDP em equilíbrio foi de 8,05 Mg ha-1 ano-1 enquanto no PC não será possível atingir o equilíbrio com a quantidade de resíduos culturais aportada, sendo um sistema deficitário.