A produção de alimentos é fundamental para a existência humana e são utilizadas as fontes mundiais de fósforo, um nutriente crítico para a produtividade das culturas, obtido das rochas fosfáticas. As reservas fosfáticas poderão ser extintas nos próximos 50-100 anos. A demanda por fósforo é estimada em crescer entre 50-100% até 2050 com o aumento da demanda global por alimento e mudanças no hábito alimentar. Desta maneira, são necessárias alternativas para aumentar a eficiência do uso do fósforo na agricultura para suprimento de alimento ao longo dos anos. Este estudo objetivou investigar a dinâmica do fósforo afetada pelo histórico de uso do solo e a resposta das culturas à adubação fosfatada. Solos com diferente histórico de uso foram selecionados. Foi desenvolvido um equipamento para coleta de amostras indeformadas de solo sob sistema plantio direto, para uso em condições controladas. Foi instalado, também, experimentos em condições de campo com doses de fósforo para avaliar a resposta das culturas. Um estudo teórico foi feito para avaliar estratégias para reduzir as perdas de fósforo do solo por escoamento superficial. Os resultados de resistência do solo à penetração e densidade do solo em cada local não diferiram estatisticamente. A metodologia proposta pode ser utilizada em condições controladas com amostras indeformadas coletadas em solos sob sistema plantio direto. O rendimento das culturas aumentou com a adição de doses de fósforo diferindo das doses atualmente empregadas. Entretanto, aspectos ambientais precisam ser considerados e avaliados na aplicação desses resultados. A inclusão de classes de pH e de matéria orgânica do solo pode melhorar a interpretação dos teores de fósforo disponível no solo, podendo reduzir as quantidades aplicadas. Os altos teores de fósforo nas camadas superficiais do solo associados com longos períodos de saturação do solo, principalmente durante o inverno, aumenta o potencial de perda de fósforo no solo por escoamento superficial, devido aos altos teores de formas de fósforo suscetíveis à erosão e ao aumento do grau de saturação de fósforo no solo. / Food production is fundamental to our existence, yet we are using up the world’s supply of phosphorus, a critical nutrient in crop production. Today, phosphorus is mostly obtained from mine rock phosphate. Existing rock phosphate reserves could be exhausted in the next 50–100 years. The demand for phosphorus is predicted to increase by 50–100% by 2050 with increased global demand for food and changing diets. An alternative way to increase phosphorus use in agriculture is necessary to guarantee supply for long-term food. This study sought to investigate phosphorus dynamics in soils under no till affected by land use. Soil with contrasting land use were selected and developed and equipment to sampling undisturbed soil samples to use in controlled conditions. It was installed field trials with phosphorus doses and application methods to evaluate the crop yield response. A theorical study was carried out to evaluate the strategies to reduce phosphorus losses by surface runoff. The results did not statistical differ by soil penetration resistance and soil density in each site and depth sampled. The proposal methodology can be used to greenhouse studies with soils under no till. Crops yield increased with phosphate amendment contrasting with the doses usually recommended. However, environmental concerns must be consideraded to apply this data. The inclusion of soil organic matter and soil pH values might improve the soil available phosphorus interpretation, reducing the phosphorus amounts applied. The high soil phosphorus levels in the topsoil layers associate with high periods of soil water saturation, mainly in the winter, increased the potential soil phosphorus losses by runoff due the high values on the topsoil layers of both degree of phosphorus saturation and water extractable phosphorus.

Os solos sob uso agrícola, dependendo do manejo a que estão submetidos, sofrem degradação ou recuperação da sua estrutura, uma vez que fatores de natureza física, química e biológica interagem de forma contínua. Os efeitos do tráfego de máquinas nos atributos do solo, de acordo com o tempo de uso, são ainda pouco pesquisados em ambientes tropicais, e muitas dúvidas existem sobre a variação dinâmica da estrutura do solo e sua interação com máquinas e animais. Esta pesquisa conduzida na Estação Experimental Agronômica da UFRGS objetivou avaliar a compactação de um Argissolo Vermelho Distrófico típico, a partir da pressão de préconsolidação obtida das curvas de compressão, afetada por diferentes sistemas de manejo do solo (adubação mineral (AM) e orgânica (AO), irrigação (I), rotação (R) e sucessão (S) culturais) e de preparos de solo (preparo convencional (PC), plantio direto (PD), preparo reduzido (PR)), bem como área testemunha de campo nativo (CN). Para cumprir com os objetivos foram realizados dois estudos. O primeiro envolveu o ensaio de compressibilidade, sendo as amostras indeformadas coletadas em duas profundidades (0-10 e 10-20 cm) e submetidas ao ensaio de compressão uniaxial com aplicação sucessiva e contínua de pressões de 25, 50, 100, 200, 400, 600 e 800 kPa. O segundo estudo envolveu o ensaio de Proctor Normal para determinar as curvas de compactação e cálculo dos valores de densidade máxima, umidade do solo para obtenção da máxima compactação e densidade relativa. Os sistemas de manejo e de preparo alteraram o comportamento compressivo do solo em ambas as profundidades. A pressão de pré-consolidação no PD foi significativamente maior em ambas as profundidades, aproximando-se aos valores obtidos no CN. Pelo teste de Proctor notouse que os sistemas de manejo e preparos do solo influenciaram as densidades e umidades máximas de compactação. / Soil structure may be degraded or restored through management. For any particular land use system, the soil aggregation status depends on the continuous interaction among physical, chemical and biological factors. The effects of machinery traffic on soil attributes following the adoption of no-till system in tropical environments are still poorly documented. Numerous questions persist about the dynamic variation of soil structure and its interaction with machinery and animals. This work carried out in the “Estação Experimental Agronômica da UFRGS” had the objective to evaluate the Paleudult compaction, through the preconsolidation pressure, modified by different land management systems. This study was carried out under conventional tillage (PC), no-tillage (PD), reduced tillage (PR) and under native forest (CN). For the accomplishment of the work objective, two studies were carried out. The first consisted in compressibility test, where undisturbed soil samples were collected at two depths (0-10 and 10-20 cm). The soil samples were weighted and submitted to uniaxial compression test, applying successively pressures of: 25, 50, 100, 200, 400, 600 and 800 kPa. The second study consisted in Proctor test, so 29 soil samples of 25 kg each one were collected in order to determine the soil compaction degree. In this chapter, was determined a maximum soil bulk density, maximum soil water content of compaction also the soil penetration resistance in different soil water content. Different soil tillage changed the compressive soil behaviour at both depths and the no-tillage preconsolidation pressure was higher at the two depths, approaching native forest values. With Proctor test, we noticed that the soil tillage system influenced on the bulk density and water content of compaction, mainly on Relative Density.

Em sistemas de plantio direto com plantas de cobertura e produção de grãos, a dinâmica da matéria orgânica, do fósforo e da biomassa microbiana é diferenciada, quando comparada com a que ocorre com a inserção do animal nesse sistema, que pode promover uma melhoria nas propriedades funcionais do solo. No entanto, são poucos os trabalhos que tem o foco voltado para essa ótica para um melhor entendimento dos mecanismos e processos e que levam ao surgimento e ampliação das propriedades emergentes do sistema. O objetivo deste trabalho foi de avaliar a evolução, no tempo e no perfil do solo, da matéria orgânica, do fósforo, da biomassa microbiana e da agregação em sistema de integração agricultura-pecuária em plantio direto, submetido a intensidades de pastejo e produção de soja. O trabalho foi conduzido nesse sistema por seis anos em São Miguel das Missões (RS) em Latossolo Vermelho distrófico, submetido ao pastejo a 10, 20 e 40 cm de altura de azevém + aveia preta, e sem pastejo no inverno. Os teores e os estoques de carbono e de nitrogênio, aumentaram até 20 cm de profundidade. A exceção foi para a maior pressão de pastejo (10 cm), cujos valores tenderam a diminuir a partir do terceiro ano. Todas as formas e frações de fósforo se acumularam no solo com o tempo, independentemente da intensidade de pastejo, porém predominantemente como fósforo inorgânico moderadamente lábil, que atingiu 20 cm, e o orgânico, até 10 cm de profundidade. A fração lábil desse nutriente foi a primeira a aumentar, sendo a única afetada pelo pastejo, com menor aumento na maior pressão. O carbono, o nitrogênio e o fósforo na biomassa microbiana variaram em função do desenvolvimento da pastagem, não havendo efeito negativo da inserção dos animais em intensidades moderadas de pastejo. Houve efeito positivo da inserção dos animais na agregação do solo, principalmente na camada 5 a 10 cm. Sistemas de integração agriculturapecuária em plantio direto podem ser utilizados em intensidades moderadas de pastejo, pois nessas intensidades os ganhos na qualidade do solo são similares ou superiores ao plantio direto sem a inserção dos animais. / The organic matter, phosphorus and microbial biomass dynamics in no-tillage systems is different for crop production and cover plants only or with the presence of the animal. In integrated crop-livestock systems, the functional properties of the soil can be mostly improved. However, there is a lack of studies in this focus, and the understanding of the mechanisms and processes involved in the soil emerging properties is still poor. This research was conducted to evaluate how organic matter, phosphorus, biomass activity and soil aggregation status progress in time and in soil depth under a crop-livestock integration system under no-tillage when submmited to different grazing intensities. The research was conducted for six years in São Miguel das Missões (RS, Brazil), in a Rhodic Hapludox (Oxisol), under different cattle grazing (ryegrass + black oat) pressures (10, 20, and 40 cm of sward height) and a no-grazing treatment, in the winter, and soybean in the summer. The total organic carbon and nitrogen stocks and contents increased, mostly without grazing, that reached up to 20 cm in soil depth at the sixth year of the experiment. Exception was the highest pressure intensity (10 cm) treatment, where carbon content decreased from the third to the sixth year. All phosphorus forms and fractions accumulated in the soil, mostly in the inorganic moderately labile form, up to 20 cm soil depth, and the organic one up to 10 cm, independently of grazing intensities. Carbon, nitrogen and phosphorus in microbial biomass were affected by the pasture development stage, with no negative effects by the presence of the animals in moderate grazing intensity. There was a positive effect by the animal presence in the aggregation status of the soil, mostly in the 5 – 10 cm soil layer. Integrated crop-livestock systems under no-tillage in the state of Rio Grande do Sul-Brazil, can widely be used in moderate grazing intensity, with gain in soil quality, that is similar or even higher than in no-tillage systems directed to crop production only.

Métodos de preparo e sistemas de culturas podem afetar os atributos químicos do solo e, conseqüentemente, sua fertilidade. Com o objetivo de avaliar os efeitos destas práticas, foram analisadas amostras de solo coletadas de seis camadas (0-2,5, 2,5-5, 5-7,5, 7,5-12,5, 12,5-17,5 e 17,5-30 cm), no 13º ano de experimento de longa duração, instalado em 1985, em um Argissolo Vermelho distrófico, localizado 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 culturas (aveia/milho-A/M, vica/milho-V/M e aveia+vica/ milho+caupi-A+V/M+C) e duas doses de N mineral no milho (0 kg N ha-1 ano-1 e 180 kg N ha-1 ano-1 na forma de uréia). Houve aumento no estoque de carbono orgânico (CO) do solo no PD e PR quando associados com sistemas de culturas com maior aporte de resíduos vegetais ao solo. Os métodos de preparo sem revolvimento do solo apresentaram maior valor de CTC efetiva e a pH 7,0, em concordância com o teor de CO. Maiores teores de Ca, Mg e P foram determinados na camada superficial do solo (0-5 cm) em PD e PR, enquanto o solo em PC apresentou distribuição homogênea destes atributos na camada arável (0-17,5 cm). Sistemas de culturas que incluíram leguminosas, principalmente o sistema V/M, apresentaram menor valor de pH e maiores valores de Al trocável e saturação por alumínio. Em média, tratamentos com aplicação de N mineral apresentaram menores valores de pH e de saturação por bases e aumento da saturação por alumínio.

Com o objetivo de avaliar o impacto de diferentes práticas agrícolas sobre as comunidades de FMA, foi realizado um levantamento no município de Urussanga/SC, no qual foram estudados diferentes vinhedos conduzidos com manejo orgânico e convencional.

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

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

Fatores como a condição hídrica da planta alterada por sistemas de manejo do solo e a radiação solar podem interferir diretamente nos processos fisiológicos das plantas, afetando o acúmulo de matéria seca e o rendimento final da cultura. Os objetivos deste trabalho foram avaliar mudanças na arquitetura foliar do milho, na eficiência de interceptação da radiação fotossinteticamente ativa (RFA) e na eficiência de uso da RFA pela cultura do milho, em diferentes sistemas de manejo do solo, arranjos de plantas e níveis de irrigação. Um experimento foi conduzido em Eldorado do Sul, RS, em 2004/05, utilizando-se o híbrido Pioneer 32R21. Conduziu-se em sistemas de plantio direto (PD) e preparo convencional (PC), combinados com dois níveis de irrigação (irrigado e não irrigado) e dois arranjos de plantas (0,4 e 0,8 m entre linhas de semeadura). Um conjunto de três sensores media RFA transmitida (RFAt) pela cultura em cada tratamento, enquanto que um sensor instalado acima da cultura media RFA incidente (RFAinc). Mediu-se também o ângulo de inserção e a curvatura da parte mediana das folhas. O sistema plantio direto proporcionou maior eficiência de interceptação de RFA (εint) em relação ao preparo convencional. A redução da distância entre linhas também aumentou εint. Entretanto, não se verificou alteração na arquitetura foliar do milho entre os sistemas de manejo do solo, mesmo em espaçamentos reduzidos. O déficit hídrico provocou diminuição de εint, devido à redução do índice de área foliar e ao enrolamento das folhas. Este efeito foi maior em preparo convencional, causando valores mais baixos de εint. Aumento de εint em espaçamento reduzido não resultou em maior eficiência de uso de RFA. Não se observou diferenças no rendimento de grãos do milho em função de preparo do solo, mesmo no espaçamento de 0,4 m, que teve alteração de εint. / Factors such as plant water status modified by the soil management systems and solar radiation may interfere directly in physiological processes of plants, so affecting the accumulation of dry matter and the final crop yield. The objectives of this work were to evaluate alterations in the foliar architecture of maize, the efficiency of interception of photosynthetically active radiation (PAR), and the efficiency of PAR use by maize crops in different tillage systems, plant distributions and levels of irrigation. A field experiment was carried out in Eldorado do Sul, Brazil, in 2004/05, using the hybrid Pioneer 32R21. It was cropped in notillage system (NT) and conventional tillage (CT), combined to levels of irrigation (irrigated and non-irrigated), and to plant arrangements (0.4 and 0.8 m among sowing rows). A set of three sensors measured the transmitted PAR (PARt) by the canopy in each treatment, whereas another sensor installed above the canopy measured the incoming PAR (PARinc). The angle of leaf insertion and the curvature of the middle part of leaves were also measured. The no-tillage systems promoted a higher efficiency of interception of PAR (εint) than the conventional tillage. Reduction in the row spacing increased the εint. Nevertheless, no changes were observed in the foliar architecture of maize as function of soil management systems, even in the narrowest row spacing. The water deficit reduced εint since it decreased the leaf area index and caused rolling up of leaf. This effect was pronounced in the conventional tillage, leading to the lowest εint. The highest εint in the largest row spacing had no relationship to increasing efficiency of PAR use. There had no differences in grain yield of maize as function of tillage systems, even in the narrowest row spacing, in spite of alterations in εint.

As crescentes evidências de mudanças climáticas em parte devidas ao incremento da concentração de CO2 atmosférico têm provocado grande interesse no carbono orgânico do solo (COS), que constitui um dos principais compartimentos do ciclo global do C. Sabe-se que a agricultura contribuiu significativamente para o incremento do C atmosférico, mas atualmente sistemas conservacionistas de manejo do solo permitem que os solos agrícolas passem a acumular C e possam auxiliar na mitigação do incremento do CO2 atmosférico. Este estudo teve como principais objetivos desenvolver metodologia de integração do modelo Century de dinâmica do COS com Sistema de Informações Geográficas (SIG) e aplicá-la na avaliação das mudanças de estoques de COS ocorridas na região de Ibirubá desde o início da agricultura em 1900 até 2050. Foi criada uma base de dados geoespacial com os planos temáticos: solo, uso do solo e elementos da paisagem. O modelo Century versão 4 foi calibrado com os estoques de COS obtidos pela amostragem de solos (0 a 20 cm profundidade) sob vegetação nativa e em lavouras da região de estudo. Dois cenários gerais de manejos de solo foram elaborados, diferindo quanto sistema de manejo empregado de 1993 a 2050: o cenário “Atual” com utilização do Sistema Plantio Direto (SPD) similar ao atualmente praticado na região, com média adição de biomassa devido baixa freqüência de milho na rotação e o cenário “Melhorado”, com o SPD com adição C pela biomassa em torno de 30% maior. Foram realizadas simulações múltiplas com o modelo para cada combinação solo-vegetação original-relevo e ano de início da agricultura, através da interface iCentury. Os estoques de COS calculados pelas simulações, gravados na base de dados do iCentury, foram inseridos no SIG através de consultas em SQL (Structured Query Language). A abordagem empregada permitiu visualizar e analisar as dimensões espacial e temporal da dinâmica do COS na região de Ibirubá. Ocorreu significativa redução do estoque total de COS a partir da implantação da agricultura em sistema de manejo convencional, de 5,043 Tg C em 1900 até 3,737 Tg C em 1985. Após a introdução de manejos conservacionistas de solo na década de 80, houve recuperação do estoque, atingindo 4,276 Tg C no cenário “Atual”, e 4,654 Tg C no cenário “Melhorado” em 2005. As simulações preditivas indicaram que o cenário “Atual” permitiria recuperar e ultrapassar em 4% o estoque original total até 2050, enquanto o cenário “Melhorado” ultrapassaria em 26% o estoque original total da região até 2050. / There is growing interest in soil organic carbon (SOC) ─ one of the key compartments of the global C cycle ─ due to mounting evidence of climatic changes ascribed in part to a higher atmospheric CO2 concentration. It is suggested that agriculture played a significant role in the increase in atmospheric C. However, conservation agriculture with improved soil management practices can turn soils into sinks for atmospheric C, thus helping mitigate climatic change. The main objetives of this study were to develop a methodology to couple the Century SOC dynamics model with Geographic Information Systems and test its application to evaluate SOC stock changes in the Ibirubá region (Rio Grande do Sul state) from the onset of agriculture in 1900 to 2050. A spatially-explicit database with soils, landforms, original vegetation and land use change layers was created from available datasets and imagery. The Century model (version 4) was calibrated with SOC stock data (0 to 20 cm depth) obtained from field sampling of areas under native vegetation and agricultural fields. Two general soil management scenarios were established, which differed only in the no-till period from 1993 to 2050: the “Current” or baseline scenario, depicting soil management similar to actual practices in the study region, with moderate crop residue inputs due to rotations with corn grown every three years; the “Improved” scenario, with more frequent corn and approximately 30% higher crop residue inputs. with more frequent corn and approximately 30% higher crop residue inputs. Multiple Century simulations with soil-vegetation-landform combinations and year of conversion to agricultural use were performed through the iCentury interface. Simulated SOC stocks were merged into the GIS geodatabase by SQL (Structured Query Language) operations. This new SOC database allowed spatial and temporal visualization and quantitative analysis of SOC dynamics in the Ibirubá region. A major reduction of total SOC stock (from 5.043 Tg C in 1900 to 3.737 Tg C in 1985) occurred after conversion of native vegetation to to cropland under conventional management. After conservation agriculture practices were introduced in the mid-1980s, a partial recovery of the original SOC stock took place, reaching 4.276 Tg C in the “Current” scenario and 4.654 Tg C in the “Improved” scenario in 2005. The simulations also predicted that total stocks would exceed original stocks by 4% in the “Currrent” scenario and by 26% in the “Improved” scenario in 2050.

Nos últimos tempos, o questionamento sobre a sustentabilidade da produção agrícola está cada vez mais evidente e vem despertando interesse da comunidade científica na realização de trabalhos relacionados com os impactos das atividades agrícolas na qualidade de solo. Este trabalho visou avaliar o impacto de diferentes sistemas de manejo do solo e de culturas, empregados no cultivo de fumo, sobre a atividade microbiana, mesofauna do solo e a população de oligoquetas do solo. O estudo foi realizado em três localidades com diferentes características climáticas e geo-topográficas do Estado do Rio Grande do Sul. Em cada local foram avaliadas áreas sob plantio direto (PD), sob cultivo mínimo (CM), (com seis sistemas de manejo de culturas), cultivo convencional (CONV) e mata nativa (MATA). Para avaliação de cada área sob diferente manejo, foram coletadas oito amostras de solo na profundidade de 0 a 7 cm com auxílio de anéis metálicos, em diferentes períodos do ano. Metade das amostras foi utilizada para determinação da atividade da microbiota do solo avaliada pela liberação de CO2 pela respiração microbiana , pela atividade esterase e pelo teor de carbono da biomassa. Nas outras amostras os organismos componentes da mesofauna do solo foram extraídos, Utilizando-se o método de Berlese-Tullgreen modificado, quantificados e classificados. Também se avaliou a população de oligoquetas. Os solos submetidos aos sistemas de cultivo mínimo ou plantio direto apresentaram aumento na atividade da biota do solo em comparação com os sob cultivo convencional, que apresentaram menor teor de carbono da biomassa microbiana, menor liberação de CO2, baixa atividade de esterase e menor população de ácaros oribatídeos e colêmbolos. A atividade da microbiota do solo, avaliada nos diferentes locais e sistemas de cultivo, foi influenciada pela época de coleta das amostras. A população de ácaros oribatídeos e famílias de colêmbolos são sensíveis às alterações ocorridas em função do manejo do solo empregado e podem ser parâmetros úteis para monitorar ambientes em recuperação e/ou degradação. A contagem do número de oligoquetas, neste trabalho, não foi um parâmetro eficiente para avaliação dos impactos dos sistemas de manejo do solo. / In the recent years the concern about the sustainability of agricultural production is more evident and has been attracting interest from the scientific community in carrying out work related to the impacts of agricultural activities on soil quality. This study aimed to evaluate the impacts of different soil management systems and cultures, of tobacco crops, on microbial activity, soil mesofauna and populations of soil oligochaeta. The study was conducted in three locations of the state of Rio Grande do Sul with different climatic and geotopographical characteristics. In each location were evaluated areas under no tillage (NT), minimum tillage (MT), with six systems of crop management, under conventional tillage (CONV) and forest (MATA). Eight soil samples from 0 to 7 cm of soil depth, using metal cylinders during different times of the year. Half of these samples was used to determine the activity of soil microorganisms of CO2 by microbial respiration, the activity of esterase and the carbon content of biomass. In the other samples the organisms of soil mesofauna were extracted, using the modified Berlese-Tulgreen method, quantified and classified. It was also evaluated the population of Oligochaeta. In general, the soils subjected to no tillage or minimum tillage systems showed increased activity of soil biota in comparison with soils under conventional tillage, which had lower carbon content of microbial biomass, lower release of CO2, low activity of esterase and lower population of oribatids mites an collembolans. The activity of soil microbiota and cropping systems, was influenced by season of soil sampling. The population of oribatids mites and families of collembolans are sensitive to changes in the soil management utilized and can be auseful parameter for monitoring environments under recovery and/ or degradation. The counting of the number of Ogigochaeta, is this work, was not an efficient parameter to evaluate the impacts of soil management systems.