Sistemas conservacionistas de manejo do solo podem representar uma importante estratégia mitigadora das emissões de gases de efeito estufa (GEE) do solo. A presente pesquisa foi realizada em experimento de longa duração (24 anos) em Argissolo Vermelho, e teve como objetivo avaliar o potencial de sistemas conservacionistas de manejo de solo em mitigar as emissões de GEE sob as condições de clima subtropical da Depressão Central do Rio Grande do Sul. Emissões de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) foram avaliadas em sistemas de preparo do solo (convencional-PC e plantio direto-PD) e de cultura (aveia/milho e ervilhaca/milho) no período pós-manejo das plantas de cobertura de inverno (2009/10 e 2010/11) e no período de um ano agrícola (2009/10). Amostras de ar foram coletadas utilizando o método da câmara estática, e a concentração dos gases analisada por cromatografia gasosa. Os teores de nitrogênio (N) mineral e carbono orgânico dissolvido (COD), atividade biológica, temperatura e umidade do solo foram monitorados durante o período de avaliação. O potencial de aquecimento global (PAG) dos sistemas de manejo no ano agrícola 2009/10 foi calculado considerando as emissões de N2O e CH4, a taxa de retenção de carbono (C) no solo e os custos em C-CO2 das atividades e insumos agrícolas. As emissões de N2O do solo no período pósmanejo das plantas de cobertura de inverno foram maiores sob PC. No entanto, esse efeito só foi verificado em ano chuvoso quando ocorreu atraso na semeadura do milho em sucessão. As emissões de N2O estiveram relacionadas positivamente com o teor de nitrato (NO3 -), porosidade preenchida por água (PPA), temperatura do solo e com a atividade biológica. No período posterior ao pós-manejo, o efeito dos sistemas de cultura no estoque de N do solo comandou as emissões de N2O. O solo comportou-se como dreno de CH4, sendo essa característica mais evidente sob PD do que sob PC e inversamente relacionada com a precipitação acumulada nos três dias antes da coleta do gás. Os sistemas sob PD apresentaram PAG inferior aos sistemas sob PC. O PD com inclusão de leguminosas como plantas de cobertura é sugerido como um sistema com características de alta produtividade capaz de mitigar as emissões de GEE. / Soil conservation management systems are an important strategy for greenhouse gas mitigation. This research was performed in a long-term experiment (24 years) in an Acrisol, and aimed to evaluate conservation soil management systems' potential to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions in Southern Brazil. Soil nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) emissions were evaluated under tillage (conventional-CT and no-tillage-NT) and cropping systems (oat/maize and vetch/maize) in the period after winter cover crop management (post-management) (2009/10 and 2010/11) and on annual basis (2009/10). Air sampling was performed using static closed chambers and gas concentrations were analyzed by gas chromatography. Simultaneously to air sampling, soil was evaluated regarding to mineral N, dissolved organic C contents, biological activity, temperature and moisture. Net global warming potential (GWP) for the management systems was calculated by accounting the annual N2O and CH4 fluxes, annual C retention rates and the C costs of agronomic inputs. Soil N2O emissions in the post-management period were higher under CT. However, this effect was only observed in years when there was rain-delayed corn sowing in succession to winter cover crops. N2O emissions were positively related to nitrate, water-filled pore space, soil temperature and biological activity. The effect of cropping system on total soil N stocks controlled N2O emissions in the period after the post-management. Soil was a small sink for atmospheric CH4. Soil capacity to take up CH4 tended to be higher in NT than CT and was inversely related with rainfall three days prior to air sampling. NT systems decreased GWP relative to CT practices. NT legumebased cropping system was considered the most promising management regime for simultaneously achieving maximal yield and GHG mitigation.

As práticas de manejo influenciam fatores controladores da dinâmica do C em solos agrícolas e, portanto, seus estoques de C orgânico e os fluxos de C no sistema solo-atmosfera na forma de dióxido de carbono (CO2) em solo em condições aeróbicas e metano (CH4) em solo inundado. O objetivo geral desse trabalho foi avaliar essas influências em solos submetidos por longo período aos sistemas de preparo convencional (PC) e plantio direto (PD).

A proteção física é um importante mecanismo de estabilização da matéria orgânica (MO) em solos subtropicais. Desenvolveu-se quatro estudos sobre essa temática em solos com textura e mineralogia distintas, sendo os estudos 1 e 2 relacionados à avaliação de produtos (iodeto-NaI e politungstato de sódio-PTS) e de densidades de solução (1,8 a 2,2 g cm-3) sobre o rendimento das frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) da MO do solo. Por sua vez, os estudos 3 e 4 objetivaram avaliar o efeito de sistemas de manejo de solo na agregação e acúmulo de C orgânico no solo, bem como verificar a importância da oclusão no acúmulo de C nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de um Argissolo Vermelho (220 g kg-1 argila) e de um Latossolo Vermelho (680 g kg-1 argila), há 18 e 25 anos, respectivamente, sob plantio direto (PD). Do ponto de vista metodológico verificou-se que na densidade de 1,8 g cm-3, o uso da solução de PTS resultou num aumento de 176 a 726% no C quantificado como FLO em comparação ao NaI, enquanto não foi verificado efeito significativo no rendimento do C na FLL. O aumento da densidade da solução de PTS de 1,8 para 2,0 g cm-3 aumentou de 30 a 99% o rendimento de C na FLO, não tendo sido verificado vantagens na recuperação de C com o uso da solução de 2,2 g cm-3. O sistema PD resultou num aumento dos estoques de carbono (C) orgânico e na estabilidade de agregados em comparação ao solo em preparo convencional (PC), sendo este efeito mais expressivo na camada superficial do solo (0-5 cm). Os estoques crescentes de C nas frações (FLL>FLO>FP) em ambos os solos indicam o efeito aditivo dos mecanismos de recalcitrância molecular, oclusão e proteção coloidal na estabilidade da MO do solo. O sistema PD não resultou em aumento no C da FLL em comparação ao solo em PC, indicando que as alterações no microclima, normalmente verificadas sob este sistema de manejo conservacionista, não foram responsáveis pelo acúmulo de C orgânico nos solos avaliados. Por outro lado, o PD promoveu aumento no C da FLO, evidenciando-se que a oclusão foi responsável por aproximadamente 30% do acúmulo de C orgânico nos solos sob este sistema conservacionista de manejo, em comparação ao solo em PC. A solução de PTS 2,0 g cm-3 é a mais adequada para os solos estudados em avaliações da proteção física da MO do solo, mecanismo o qual contribui expressivamente para o acúmulo de C orgânico em camadas superficiais de solos em plantio direto no Sul do Brasil. / The physical protection is a important mechanism of soil organic matter (SOM) stabilization in tropical and subtropical soils. Four studies focusing this subject were developed using soils with different texture and mineralogy. Two studies evaluated products (sodium iodide-NaI and sodium politungstate -SPT) and density of solutions (1.8 to 2.2 g cm-3) on C recovery in the free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF), and heavy fraction (HF) of the SOM. Other two studies evaluated the effect of the no-tillage (NT) on soil aggregates stability and on organic C accumulation, as well as the importance of the mechanism of occlusion on the C accumulation in the soil profile (0-5, 5-10 and 10-20 cm) of a sandy clay loam Paleudult (220 g kg-1 clay) and of a Rhodic Hapludox (680 g kg-1 clay). The use of 1.8 g cm-3 of solutions of SPT had a C recovery in the OLF 176 to 726% higher than using NaI solution, while no significant effect was verified on the C recovery in the FLF. The increase of density of SPT solution from 1,8 to 2,0 g cm-3 recovered from 30 to 99% more C in the OLF, while no advantages were verified on C recovery using density of 2.2 g cm-3. NT soil had higher aggregate stability and the stocks of organic C in comparison to conventional tillage (CT) soil, effects that were more pronounced on the surface soil layer (0-5 cm). The increase of C stocks in the fractions (FLF>OLF>HF) in both soils indicated an additive effect of the mechanisms of molecular recalcitrance, occlusion, and colloidal protection in the stability of the SOM. C stock in the FLF not increased in NT soils in comparison with CT soils, indicating that the microclimate alterations usually verified under this conservation management system were not responsible for the C accumulation in the evaluated soils. On the other hand, NT increases the C in the OLF, evidencing the occlusion as a mechanism responsible for approximately 30% of the C accumulation in the NT soils, in comparison with CT soils. The solution of SPT 2,0 g cm-3 was the more appropriate for using in studies of physical protection of the SOM in the evaluated soils, mechanism that have an important role to the C accumulation in the surface soil layers of Southern Brazilian no-tilled soils.

Recentes estudos têm mostrado que os rizóbios podem colonizar raízes, caules e folhas de gramíneas, promovendo o crescimento da planta. A produção de fito-hormônios, principalmente ácido indol acético (AIA) é, possivelmente, o principal mecanismo de promoção de crescimento de gramíneas por rizóbios. O objetivo do trabalho foi quantificar a produção de AIA por rizóbios e avaliar o efeito da inoculação destes rizóbios na germinação e no crescimento vegetal de azevém, braquiária, capim Tanzânia e pensacola. Foram estudados sete rizóbios nativos de solos do Rio Grande do Sul, isolados de nódulos de Lotus corniculatus e a estirpe SEMIA816, recomendada para L. corniculatus. Para quantificação da produção de AIA, os rizóbios foram cultivados em meio levedura-manitol (LM), com e sem adição de triptofano. Foram conduzidos experimentos em laboratório e em casa de vegetação, para se avaliar a capacidade das bactérias em promover crescimento vegetal. Todos os rizóbios testados foram capazes de produzir AIA. Todos os rizóbios foram capazes de promover crescimento vegetal em ao menos uma das gramíneas estudadas. Em laboratório, a germinação do azevém foi antecipada em todos os tratamentos inoculados. O capim Tanzânia e pensacola foram as espécies mais responsivas à inoculação com os rizóbios estudados nos experimentos em casa de vegetação, parecendo haver certa compatibilidade na interação gramínea/rizóbio. Há baixa similaridade genética entre os rizóbios estudados, os quais pertencem aos gêneros Mesorhizobium e Bradyrhizobium. / Recent studies have shown that rhizobia can colonize roots, stems and leaves of grasses, promoting plant growth. The production of phyto-hormones, mainly indole acetic acid (IAA) is possibly the main mechanism of growth promotion of grasses by rhizobia.The objective of this work was to quantify the production of IAA by rhizobia, and evaluate the effect of rhizobia inoculation on germination and plant growth of ryegrass, Brachiaria, Tanzânia grass and Pensacola. In this work were studied seven rhizobia native from Rio Grande do Sul soils, isolated from nodules of Lotus corniculatus and the strain SEMIA816 recommended for L. corniculatus. To quantify the production of IAA, the strains were cultured in yeast-mannitol (LM) medium, with and without tryptophan addition. Experiments were carried out in laboratory and under greenhouse conditions to evaluate the capacity of these bacteria to promote plant growth promotion. All rhizobia tested were able to produce IAA. All strains were able to promote plant growth in at least one of the grasses studied. In laboratory conditions, the ryegrass seed germination was anticipated in all inoculated treatments. Tanzania and pensacola grasses were the most responsive to rhizobial inoculation in greenhouse experiments, there appears to be certain specificity in interaction graminea / rhizobia. There is low genetic similarity between the rhizobia studied, which belong to the genera Mesorhizobium and Bradyrhizobium.

O uso de modelos matemáticos regionalmente parametrizados permite avaliar no tempo o impacto de sistemas de manejo sobre a dinâmica do C e N do solo. Com este objetivo, ajustou-se um modelo exponencial unicompartimental aos dados de um experimento de longa duração, instalado em 1985 em um ARGISSOLO VERMELHO Distrófico (PVd), na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, (RS). O experimento constitui-se de três métodos de preparo (convencional-PC, reduzido-PR e plantio direto-PD), três sistemas de cultura (aveia/milho-A/M, vicalmilho-V/M e aveia+vica/milho+caupi-A+V/IVI+C) e duas doses de N mineral no milho (0 kg ha-1 -0 N e 180 kg ha-1 -180 N). As adições anuais de C pelos sistemas de cultura, médias dos preparos de solo, variaram entre 4,17 Mg ha-1 em A/M O N e 8,14 Mg ha-1 em A+V/M+C 180 N. As adições anuais de N, incluindo a fertilização nitrogenada, variaram de 40 a 283 kg ha-1 nos mesmos tratamentos. Utilizando-se as taxas anuais médias de adição de C e N ao solo (kiA) e os conteúdos destes elementos no solo em 1985, 1990, 1994 e 1998, ajustou-se o modelo, obtendo-se as respectivas taxas de perda (k2). Estas variaram para o CO de 0,0270 ano-1 no PD até 0,0494 ano-1 no PC e, para o NT, de 0,0180 ano -1 no PD A/M O N até 0,0900 ano-1 no PC A+V/M+C 180 N. Utilizando os parâmetros obtidos estimou-se valores na estabilidade de carbono (Ce) e nitrogênio (Ne) no solo de 17,17 Mg ha-1 e 1.400 kg ha-1 para PC A/M O N e em 58,00 Mg ha-1 e 4.583 kg ha-1 para PD A+V/M+C 180 N, respectivamente. Os tratamentos de manejo com baixo revolvimento e alta adição de resíduos contribuíram para o acúmulo de CO e NT no solo. A presença de leguminosas nos sistemas de cultura e a adição de N mineral favoreceram o aumento nas adições de resíduos e contribuíram para compensar parte das perdas de CO e NT no solo sob PC e para aumentar os estoques sob preparos conservacionistas (PR e PD). / Mathematical models locally adjusted can be used to estimate the management effect on soil C and N dynamics. With this objective, one single compartment exponential model was adjusted to data obtained in a long-term experiment started in 1985, on a PALEUDULT soil, at the Experimental Station of t he Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil. The experiment comprises three soil tillage systems (conventional-CT, reduced-RT and no tillage-NT), three cropping systems (oats/corn-O/C, vetch/corn-V/C and oats+vetch/corn+cowpea-O+V/C+Co) and two rates of mineral N (0 (ON) and 180 kg ha-1 ofN (180N)) applied to cora The annual C additions by the crop systems, average over soil tillage, varied from 4.17 Mg ha-1.year-1 in the 0/C ON to 8.14 Mg ha-1.year-1 in the O+V/C+Co 180N. The annual N additions, including N fertilization, ranged from 40 to 283 kg ha-1 in the same treatments. Using this annual C and N additions and the soil C and N for the years of 1985, 1990, 1994 and 1998, the model was adjusted and the loss rates (k2) were obtained. This coefficients varied for C from 0.0270 year-1 in the NT up to 0.0494 year-1 in the CT. For N the coefficient (k2) varied from 0.0180 year-1 in the NT 0/C ON to 0.0900 year-1 in the CT 0+V/C+Co 180N. Using this parameters in the model, the estimated values of Ce and Ne were 17.17 Mg ha-1 and 1,400 kg ha-1 for CT 0/C ON and 58 Mg ha-1 and 4,583 kg ha-1 for NT 0+V/C+Co 180N. The conservation tillage and cropping systems with high residue addition increased C and N in the soil. The presence of legume crops in the crop system and the mineral nitrogen addition increased the crop residue addition and compensated the soil C and N losses under CT and increased its amount in soil under conservation tillage.

Os modelos para predição do esforço de tração, para ferramentas de hastes, em conjunto com a análise das teorias da relação solo-ferramenta, não tem sido estudados para os solos do Rio Grande do Sul. Procurou-se dar início a formação de um banco de dados, com os parãmetros físicos do solo, utilizados na análise da relação solo-ferramenta, verificando-se como os mesmos influenciam e são influenciados pelos equipamentos. Buscou-se identificar os modelos que permitam a obtenção, de forma precisa, do esforço de tração produzido por ferramentas de hastes, para dois solos do Rio Grande do Sul. Foram estudados um Planossolo e um Argissolo Vermelho. Identificouse o comportamento dos parâmetros de solo que influenciam o esforço de tração, em diferentes situações de teor de água. Verificou-se que dos seis modelos estudados, aqueles propostos por Reece em 1965, também denominado "equação universal de mobilização de solo", por Hettiaratchi e Reece em 1967, e Godwin e Spoor em 1977, foram os que melhor ajuste proporcionaram. A comparação dos dados de esforço de tração, adquiridos no campo com os obtidos por estes modelos apresentam bons resultados. Dada a menor complexidade de cálculo do modelo proposto por Reece em 1965, recomenda-se a sua utilização como modelo de previsão de esforço de tração para ferramentas estreitas que estejam trabalhando num Planossolo ou Argissolo Vermelho. / Soil-soil engaging tines and draft forces modeling together with theoretical analysis and existing mathematical models, have not been studied in Rio Grande do Sul soils. An attempt to begin with a data bank of soil physical parameters used in soil-tool relations, and, at the same time, the way it influiences machine performance, has been done in the following work. From the to date existing models, those which can get the closest fitting draft forces to real measured one has been established for two of Rio Grande do Sul soils. An Albaqualf and a Paleudult were evaluated. Soil parameters influencing draft forces were evaluated in different soil water content. From the six studied models, those suggested by Reece (1965), so called " Universal Earthmoving Equation", Hettiaratchi and Reece (1967) and Godwin and Spoor (1977) were the best fitting ones, comparing the calculated results with those measured "in situ". Allowing for the less complexity of Reece's model (1965) it is suggested that this model should be used for modeling draft forces prediction for narrow tines in Albaqualf and Paleudult.

Os ácaros e colêmbolos são os principais componentes da mesofauna edáfica e importantes nos processos ecológicos como a decomposição da matéria orgânica. As alterações na qualidade biológica do solo causadas pelos diferentes sistemas de manejo de cultivo podem ser avaliadas pelo monitoramento dos ácaros e colêmbolos edáficos. Com base nisso, o objetivo deste estudo foi de verificar o potencial dos grupos, famílias e/ou espécies de ácaros e colêmbolos nas análises dos efeitos dos sistemas de manejo sobre a qualidade biológica do solo. O trabalho foi desenvolvido em três experimentos: (a) coletas de solos em áreas sob cultivo convencional e direto de tabaco, localizadas na microbacia de Arvorezinha/RS; (b) amostragens de solos em áreas sob cultivo convencional e orgânico de citros, localizadas na Ecocitrus em Montenegro/RS e (c) coletas da camada de serapilheira e do solo na área sob cultivo convencional e orgânico de citros. Em todos os locais também foram amostrados solos em áreas de mata nativa sem interferência antrópica. Para as coletas de solos foram utilizados cilindros metálicos (7 cm de diâmetro x 7,5 de profundidade) e para a extração e captura dos ácaros e colêmbolos aplicou-se a metodologia do Berlese-Tullgren. Foram monitoradas e avaliadas a flutuação na densidade de ácaros e colêmbolos ao longo do tempo, e calculados os índices de diversidade, e observadas a presença e ausência dos grupos taxonômicos e também a atividade e a diversidade funcional dos colêmbolos. Os resultados foram submetidos a análise estatísticas, pelo teste Tukey (5%) e a análise multivariada (análise de componentes principais, curvas de respostas principais e diagrama de distribuição dos grupos). As densidades de ácaros e colêmbolos foram influenciadas pelos sistemas de cultivos. Os táxons dos ácaros da família Galumnidae e dos gêneros Tyrophagus e Oribatida e dos colêmbolos das famílias Symphypleonidae e Isotomidae foram encontrados em menores densidades nas áreas sob cultivo convencional de tabaco e de citros. A análise multivariada dos dados mostrou que além dos táxons citados acima, também os ácaros da família Phithiracaridae e do gênero Neocunaxoides e os colêmbolos da famila Onychiuridae foram influenciados pelo manejo convencional, tanto no cultivo de tabaco como de citros. Entretando, a densidade de ácaros dos gêneros Rhizoglyphus e Armacirus foi maior sob sistema de cultivo convencional. Os índices de diversidade (Shannon_H, Taxa_S e de Margalef) e a atividade e diversidade funcional foram maiores para ácaros e colêmbolos capturados nas amostras de solos das áreas sob sistema cultivo orgânico de citros e de plantio direto de tabaco do que sob cultivo convencional. Os ácaros e colêmbolos foram influenciados pelos sistemas de cultivo de citros e de tabaco, onde foi possível observar relações entre a densidade dos grupos com as alterações no solo. / Mites and springtails are the major components of soil mesofauna and important in ecological processes such as decomposition of organic matter. Changes in biological soil quality caused by different tillage management systems cultivation can be assessed by monitoring mites and springtails edaphic. Based on this, the aim of this study was to verify the potential of groups and families of the mites and springtails to evaluate the effects of tillage systems on biological soil quality. The study was conducted in three experiments: (a) collections in areas under soil under conventional and no-till tobacco, located in the watershed of the Arvorezinha/RS; (b) sampling of soils in areas under conventional and organic cultivation of citrus, located in Ecocitrus in Montenegr /RS and (c) collection of the litter layer and soil in the area under conventional and organic cultivation of citrus. Soils in areas of native forest without anthropic interference were also sampled. For the collection of soil metal cylinders (7 cm diameter x 7.5 deep) and were used for the extraction and capture applied the methodology of Berlese-Tullgren. Were monitored and evaluated the fluctuation in the density of mites and springtails over time, and calculated diversity indices, and observed the presence and absence of taxonomic groups and also the activities and functional diversity of springtails. The results were subjected to statistical analysis by Tukey test (5 %) and multivariate analysis principal component analysis, principal response curves and elaborate the distribution diagram of groups. The population density of springtails and mites were influenced by tillage management. Taxa of mites Galumnidae family and genus Tyrophagus and Oribatida and Collembola families Symphypleonidae and Isotomidae were found in lower densities in areas under conventional cultivation of tobacco and citrus. Multivariate analysis revealed that besides the taxa mentioned above, also mites Phithiracaridae family and both conventional management in the cultivation of tobacco as citrus influenced genus of springtails and Neocunaxoides famila Onychiuridae. However, the density of mites of the Rhizoglyphus and Armacirus was higher under conventional tillage. The diversity indices (Shannon_H, Taxa_S and Margalef) and activity and functional diversity were higher for mites and springtails captured in soil samples from the areas under cultivation system organic citrus and tobacco tillage than under conventional tillage. Mites and springtails were influenced by the cultivation of citrus and tobacco, where it was possible to observe relationships between density of groups with changes in biological soil quality systems.

Conduziu-se um experimento em Eldorado do Sul, RS para identificar respostas da soja à dinâmica do ambiente, com ênfase nas condições hídricas. A cultivar Fepagro RS-10 foi semeada em 20/11/2003, em preparo convencional e sistema plantio direto, irrigado e não irrigado - PCI, PCNI, PDI e PDNI, respectivamente. Foram monitoradas condições meteorológicas, variáveis hídricas de solo e planta e, de crescimento das plantas. Em períodos de estiagem, o solo manteve maior conteúdo de água em plantio direto que em preparo convencional. O índice de área foliar (IAF) máximo, no florescimento, variou de 5,6 (PDNI) a 6,3 (PCI). A evolução de IAF em função de graus-dia se ajustou a um modelo sigmoidal até IAF máximo e a um modelo log-normal em todo o ciclo. A cultura acumulou 806 graus-dia até o florescimento e 1.945 graus-dia, em todo ciclo. A evapotranspiração máxima foi de 690mm em todo o ciclo, com média de 4,8mm dia-1. O coeficiente de cultura variou de 0,5 (início do ciclo) a 1,1 (florescimento). Déficit hídrico no solo causou reduções de IAF, estatura, biomassa aérea, área foliar específica e eficiência no uso de radiação solar. O potencial mínimo da água na folha, a condutância estomática (gf) e o teor de clorofila foram mais elevados em PDI. A menor gf ocorreu em PDNI, que manteve maior IAF que PCNI. O rendimento de grãos variou de 1.559 kg ha-1 (PCNI) a 3.816 kg ha-1 (PDI). O conjunto de indicadores evidenciou melhor desempenho em PD que em PC, pela maior disponibilidade hídrica. O modelo CROPGRO-Soybean foi eficiente em simular a fenologia da soja, mas demonstrou limitações nas estimativas de biomassa, IAF, rendimento e seus componentes, em particular sob déficit hídrico, indicando necessidade de ajustes em parâmetros do balanço de água no solo, para uma maior precisão do modelo em simular crescimento e rendimento da soja. / A field experiment was conducted in Eldorado do Sul, Brazil, to identify responses of soybeans to the environmental dynamics, emphasizing water conditions. The Fepagro RS-10 cultivar was sown in 20/11/2003, in conventional tillage and no-tillage, irrigated and non-irrigated – CTI, NTI, CTNI, NTNI, respectively. Weather conditions, water variables of soil and plant, as well as crop growth parameters were monitored. During dry periods, higher soil water content was observed in to-tillage, as compared to conventional tillage. Maximum leaf area index (LAI) at flowering stage ranged from 5.6 (NTNI) to 6.3 (CTI). The evolution of LAI as function of accumulated degree-days was adjusted to a sigmoid model from plants emergence to flowering stage and to a log-normal model for the entire crop cycle. Accumulated degree-days were 806 from emergence to flowering and 1,945 for the crop cycle. Crop maximum evapotranspiration was 690mm for the entire cycle, with an average of 4.8mm day-1. Crop coefficient ranged from 0.5 (beginning of the cycle) to 1.1 (flowering). Soil water deficit reduced LAI, plant height, canopy biomass, specific leaf area and radiation use efficiency. Minimum leaf water potential and higher leaf stomatal conductance and chlorophyll content were detected in CTI. Crop grain yields ranged from 1,559 kg ha-1 (CTNI) to 3,816 kg ha-1 (NTI). The evaluated crop indices showed better performance under no-tilled soils, due to higher soil water availability, in comparison to the conventional tillage system. The COPGRO-Soybeans model was efficient to simulate crop phenology, but showed limitations to estimate canopy biomass, LAI and yield components, in particular under water deficit. Differences in soil water availability and extraction by plants, among the soil tillage systems, suggest the necessity in adjusting water parameters in order to improve the performance of the model in simulating the crop growth and yield.

Sistemas conservacionistas de manejo do solo podem representar uma importante estratégia mitigadora das emissões de gases de efeito estufa (GEE) do solo. A presente pesquisa foi realizada em experimento de longa duração (24 anos) em Argissolo Vermelho, e teve como objetivo avaliar o potencial de sistemas conservacionistas de manejo de solo em mitigar as emissões de GEE sob as condições de clima subtropical da Depressão Central do Rio Grande do Sul. Emissões de óxido nitroso (N2O) e metano (CH4) foram avaliadas em sistemas de preparo do solo (convencional-PC e plantio direto-PD) e de cultura (aveia/milho e ervilhaca/milho) no período pós-manejo das plantas de cobertura de inverno (2009/10 e 2010/11) e no período de um ano agrícola (2009/10). Amostras de ar foram coletadas utilizando o método da câmara estática, e a concentração dos gases analisada por cromatografia gasosa. Os teores de nitrogênio (N) mineral e carbono orgânico dissolvido (COD), atividade biológica, temperatura e umidade do solo foram monitorados durante o período de avaliação. O potencial de aquecimento global (PAG) dos sistemas de manejo no ano agrícola 2009/10 foi calculado considerando as emissões de N2O e CH4, a taxa de retenção de carbono (C) no solo e os custos em C-CO2 das atividades e insumos agrícolas. As emissões de N2O do solo no período pósmanejo das plantas de cobertura de inverno foram maiores sob PC. No entanto, esse efeito só foi verificado em ano chuvoso quando ocorreu atraso na semeadura do milho em sucessão. As emissões de N2O estiveram relacionadas positivamente com o teor de nitrato (NO3 -), porosidade preenchida por água (PPA), temperatura do solo e com a atividade biológica. No período posterior ao pós-manejo, o efeito dos sistemas de cultura no estoque de N do solo comandou as emissões de N2O. O solo comportou-se como dreno de CH4, sendo essa característica mais evidente sob PD do que sob PC e inversamente relacionada com a precipitação acumulada nos três dias antes da coleta do gás. Os sistemas sob PD apresentaram PAG inferior aos sistemas sob PC. O PD com inclusão de leguminosas como plantas de cobertura é sugerido como um sistema com características de alta produtividade capaz de mitigar as emissões de GEE. / Soil conservation management systems are an important strategy for greenhouse gas mitigation. This research was performed in a long-term experiment (24 years) in an Acrisol, and aimed to evaluate conservation soil management systems' potential to mitigate greenhouse gas (GHG) emissions in Southern Brazil. Soil nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) emissions were evaluated under tillage (conventional-CT and no-tillage-NT) and cropping systems (oat/maize and vetch/maize) in the period after winter cover crop management (post-management) (2009/10 and 2010/11) and on annual basis (2009/10). Air sampling was performed using static closed chambers and gas concentrations were analyzed by gas chromatography. Simultaneously to air sampling, soil was evaluated regarding to mineral N, dissolved organic C contents, biological activity, temperature and moisture. Net global warming potential (GWP) for the management systems was calculated by accounting the annual N2O and CH4 fluxes, annual C retention rates and the C costs of agronomic inputs. Soil N2O emissions in the post-management period were higher under CT. However, this effect was only observed in years when there was rain-delayed corn sowing in succession to winter cover crops. N2O emissions were positively related to nitrate, water-filled pore space, soil temperature and biological activity. The effect of cropping system on total soil N stocks controlled N2O emissions in the period after the post-management. Soil was a small sink for atmospheric CH4. Soil capacity to take up CH4 tended to be higher in NT than CT and was inversely related with rainfall three days prior to air sampling. NT systems decreased GWP relative to CT practices. NT legumebased cropping system was considered the most promising management regime for simultaneously achieving maximal yield and GHG mitigation.

A proteção física é um importante mecanismo de estabilização da matéria orgânica (MO) em solos subtropicais. Desenvolveu-se quatro estudos sobre essa temática em solos com textura e mineralogia distintas, sendo os estudos 1 e 2 relacionados à avaliação de produtos (iodeto-NaI e politungstato de sódio-PTS) e de densidades de solução (1,8 a 2,2 g cm-3) sobre o rendimento das frações leve livre (FLL), leve oclusa (FLO) e pesada (FP) da MO do solo. Por sua vez, os estudos 3 e 4 objetivaram avaliar o efeito de sistemas de manejo de solo na agregação e acúmulo de C orgânico no solo, bem como verificar a importância da oclusão no acúmulo de C nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm de um Argissolo Vermelho (220 g kg-1 argila) e de um Latossolo Vermelho (680 g kg-1 argila), há 18 e 25 anos, respectivamente, sob plantio direto (PD). Do ponto de vista metodológico verificou-se que na densidade de 1,8 g cm-3, o uso da solução de PTS resultou num aumento de 176 a 726% no C quantificado como FLO em comparação ao NaI, enquanto não foi verificado efeito significativo no rendimento do C na FLL. O aumento da densidade da solução de PTS de 1,8 para 2,0 g cm-3 aumentou de 30 a 99% o rendimento de C na FLO, não tendo sido verificado vantagens na recuperação de C com o uso da solução de 2,2 g cm-3. O sistema PD resultou num aumento dos estoques de carbono (C) orgânico e na estabilidade de agregados em comparação ao solo em preparo convencional (PC), sendo este efeito mais expressivo na camada superficial do solo (0-5 cm). Os estoques crescentes de C nas frações (FLL>FLO>FP) em ambos os solos indicam o efeito aditivo dos mecanismos de recalcitrância molecular, oclusão e proteção coloidal na estabilidade da MO do solo. O sistema PD não resultou em aumento no C da FLL em comparação ao solo em PC, indicando que as alterações no microclima, normalmente verificadas sob este sistema de manejo conservacionista, não foram responsáveis pelo acúmulo de C orgânico nos solos avaliados. Por outro lado, o PD promoveu aumento no C da FLO, evidenciando-se que a oclusão foi responsável por aproximadamente 30% do acúmulo de C orgânico nos solos sob este sistema conservacionista de manejo, em comparação ao solo em PC. A solução de PTS 2,0 g cm-3 é a mais adequada para os solos estudados em avaliações da proteção física da MO do solo, mecanismo o qual contribui expressivamente para o acúmulo de C orgânico em camadas superficiais de solos em plantio direto no Sul do Brasil. / The physical protection is a important mechanism of soil organic matter (SOM) stabilization in tropical and subtropical soils. Four studies focusing this subject were developed using soils with different texture and mineralogy. Two studies evaluated products (sodium iodide-NaI and sodium politungstate -SPT) and density of solutions (1.8 to 2.2 g cm-3) on C recovery in the free light fraction (FLF), occluded light fraction (OLF), and heavy fraction (HF) of the SOM. Other two studies evaluated the effect of the no-tillage (NT) on soil aggregates stability and on organic C accumulation, as well as the importance of the mechanism of occlusion on the C accumulation in the soil profile (0-5, 5-10 and 10-20 cm) of a sandy clay loam Paleudult (220 g kg-1 clay) and of a Rhodic Hapludox (680 g kg-1 clay). The use of 1.8 g cm-3 of solutions of SPT had a C recovery in the OLF 176 to 726% higher than using NaI solution, while no significant effect was verified on the C recovery in the FLF. The increase of density of SPT solution from 1,8 to 2,0 g cm-3 recovered from 30 to 99% more C in the OLF, while no advantages were verified on C recovery using density of 2.2 g cm-3. NT soil had higher aggregate stability and the stocks of organic C in comparison to conventional tillage (CT) soil, effects that were more pronounced on the surface soil layer (0-5 cm). The increase of C stocks in the fractions (FLF>OLF>HF) in both soils indicated an additive effect of the mechanisms of molecular recalcitrance, occlusion, and colloidal protection in the stability of the SOM. C stock in the FLF not increased in NT soils in comparison with CT soils, indicating that the microclimate alterations usually verified under this conservation management system were not responsible for the C accumulation in the evaluated soils. On the other hand, NT increases the C in the OLF, evidencing the occlusion as a mechanism responsible for approximately 30% of the C accumulation in the NT soils, in comparison with CT soils. The solution of SPT 2,0 g cm-3 was the more appropriate for using in studies of physical protection of the SOM in the evaluated soils, mechanism that have an important role to the C accumulation in the surface soil layers of Southern Brazilian no-tilled soils.