O objetivo deste trabalho foi analisar a produtividade do capim Panicum maximum Jacq cv Tanzânia cultivado em casa de vegetação sob tratamentos de lâmina de irrigação e adubação nitrogenada durante 10 ciclos de produção (10 x 35 dias) na região de Piracicaba-SP. O capim foi cultivado em ambiente protegido sob os seguintes tratamentos: a) lâmina de irrigação L25, L50, L75, L100 e L125% da Evapotranspiração da Testemunha e doses de nitrogênio D0, D30, D60, D110 e D270 kg N ha-1 ciclo-1, totalizandose 25 tratamentos distribuídos em 4 blocos. Observou-se que os tratamentos sem deficiência hídrica apresentaram diferença significativa na produtividade de forragem nos ciclos de verão e não significativa nos ciclos de inverno. A estacionalidade de produção do capim Tanzânia (verão / inverno) foi praticamente equivalente (65 / 35%) nos tratamentos intermediários de irrigação (50, 75 e 100%), para os tratamentos extremos de irrigação 25 e 125%, a estacionalidade de produção aumentou: 67 / 33 % e 75 / 25%, respectivamente. O coeficiente de resposta da cultura à deficiência hídrica (ky) variou entre 0,75 e 0,80. A eficiência de utilização da água do capim Tanzânia foi de 36,0 e 16,6 kg MS mm-1 ha-1 respectivamente para os tratamentos L25 e L125. Com base no modelo matemático ajustado é possível estimar a produção do capim Tanzânia em função da disponibilidade de água e nitrogênio para a região de Piracicaba - SP. / The objective of this work was to analyze the productivity of the grass Panicum maximum Jacq cv Tanzania during 10 growing cycles (10 x 35 days) in the region of Piracicaba-SP. The grass was cultivated under rainfall controlled conditions, subjected to the following treatments: a) irrigation depths L25, L50, L75, L100 and L125% of the control plot (field capacity condition - l00%) and nitrogen doses D0, D30, D60, D110 and D270 kg N ha-1 cycle-1, totalizing 25 treatments distributed among 4 blocks. It was observed that the treatments without water deficit had presented significant difference in the productivity of the forage plant during summer growing cycles and not significant difference during winter growing cycles. The irrigation did not modify the effect of the seasonal pattern of forage production and in fact had aggravated if in the treatments with more intensive fertilization.The seasonal pattern of forage production (summer / winter) was equivalent (65 / 35%) in the intermediated irrigation treatments (50, 75 and 100%), for the extreme irrigation treatments (25 and 125%) it was observed an increase in the seasonal pattern 67 / 33% and 75 / 25, respectively. The pasture coefficient of reply (ky) to water deficit varied between 0,75 and 0,80. The Tanzania grass efficiency of water use was of 36,0 and 16,6 kg MS mm-1 ha-1 respectively for the treatments L25 and L125.

A maior dificuldade de incorporação no solo dos fertilizantes nitrogenados é preocupante no sistema de cana crua e, uma vez, que a uréia é a fonte mais utilizada, pode-se incorrer em riscos de perdas de NH3 por volatilização. Nesse sentido, foi realizado experimento em campo (LATOSSOLO VERMELHO Argiloso Distrófico) com o objetivo de avaliar a eficiência agronômica do cloreto de amônio em relação a outras fontes comerciais de N em soqueira de segundo corte (cultivar SP89 1115), bem como o efeito do N-residual no ciclo subseqüente (terceira rebrota). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de quatro fontes nitrogenadas: cloreto de amônio (CA), nitrato de amônio (NA), sulfato de amônio (SA) e uréia (U), aplicados na dose de 120 kg ha-1 de N, enquanto que o cloreto de amônio foi aplicado nas doses de N: 60, 120 e 180 kg ha-1. Incluiu-se um tratamento testemunha sem adição de N-fertilizante. A cana soca de segundo corte foi colhida em novembro de 2006 e em dezembro de 2006 foram aplicados os tratamentos. A colheita mecanizada sem queima prévia do canavial foi realizada em novembro de 2007 e em dezembro de 2007 foi aplicado 450 kg ha-1 do formulado 20-5-19, visando avaliar o efeito do N-residual dos tratamentos implantados em dezembro de 2006. Para a safra 2006/2007 a maior produção de colmos e Pol da cana em t ha-1 relacionadas à fonte de nitrogênio foram obtidas no tratamento SA, diferindo-se significativamente da testemunha, não diferindo porém dos tratamentos U e CA. As maiores médias de concentração foliar (F+1) para nitrogênio foram dos tratamentos com adubação nitrogenada, promovendo efeito positivo nas concentrações foliares de P, Mg e S. A produtividade de colmos (TCH) na colheita de novembro de 2006 respondeu de forma linear ao incremento das doses de N na forma de cloreto de amônio. As margens de contribuição agrícola foram positivas para todos os tratamentos, inclusive para a testemunha. Com relação ao efeito do N-residual na safra 2007/2008, verificou-se em geral, que as concentrações de macronutrientes na F+1 de cana-de-açúcar estavam dentro da faixa considerada adequada para o Estado de São Paulo. O N-residual das doses de CA resultou em significativa redução na produção de colmos (TCH) e açúcar (TPH). Para o N-residual das fontes de N, o tratamento SA foi o que apresentou a maior produção de colmos, diferindo dos tratamentos U e CA. O Nresidual do tratamento SA120 foi o que apresentou a melhor relação custo-benefício para a produção de colmos. Concluiu-se, que a fonte CA na dose de 120 kg ha-1 de N em adubação de soqueira de segundo corte mostrou-se agronomicamente eficiente em relação às fontes de N comumente utilizadas pelo setor canavieiro, apresentando menor eficiência do N-residual no ciclo subsequente. / The greatest difficulty of incorporation into the soil of nitrogen fertilizer is worrying in the system of \"green cane\" (sugar cane harvested without burning), and once that urea is the nitrogen source most used, we can incur risks of loss by volatilization of NH3. Accordingly, an experiment was conducted in the field (Distrofic Red Oxisol clayed) to evaluate the agronomic efficiency of ammonium chloride in relation to other commercial sources of N in a second harvested sugarcane ratoon (cultivar SP89 1115), and the effect of residual-N in the subsequent agricultural cycle of growth (third sugar cane ratoon). The experimental design was a randomized block design with four replications. The treatments consisted of four nitrogen sources: ammonium chloride (AC), ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (SA) and urea (U), applied at a dose of 120 kg ha-1 of N, while the ammonium chloride was applied at doses of N: 60, 120 and 180 kg ha-1. It was included a control treatment without addition of fertilizer-N. The mechanical harvesting of second sugar cane ratoon was performed in November of 2006 (without burning) and in December of 2006 the treatments were applied. The harvest of third sugarcane ratoon without prior burning was held in November of 2007 and in December of 2007 was applied 450 kg ha-1 made of a formule 20-5-19, to evaluate the effect of residual-N. For the 2006/2007 agricultural growth season of sugarcane ratoon the greatest production of sugar cane stalks and Pol in t ha-1 related to the nitrogen source were obtained in the SA treatment, and it was significantly different from control treatment, but not differing from the U and CA treatments. The highest average concentration of leaf nitrogen (L+1) were for the treatments with nitrogen, promoting positive effect on foliar concentrations of P, Mg and S. The productivity of stalks (TCH) in the final harvest (November of 2006) responded linearly to the doses of N as ammonium chloride. The margin of agricultural contribution were positive to all treatments, including the control. Regarding the effect of residual fertilizer-N in the agricultural growth season of 2007/2008, there was in general, the concentration of nutrients in the L +1 of sugarcane were within of the considered appropriate range for sugarcane growth in the State of São Paulo. The residual doses-N of AC resulted in significant reduction in the production of stalk (TCH) and sugar (TPH). The residual-N from the SA treatment showed the highest production of stalks, differing from the U and AC treatments. The residual-N from the treatment SA120 showed the most cost-effective for the production of stalks. It was concluded that the AC source at a dose of 120 kg ha-1 of N fertilization was shown to be agronomically effective in relation on N sources commonly used by the sugarcane sector in Brazil, showing lower efficiency of residual-N in the subsequent agricultural growth cycle.

A maior dificuldade de incorporação no solo dos fertilizantes nitrogenados é preocupante no sistema de cana crua e, uma vez, que a uréia é a fonte mais utilizada, pode-se incorrer em riscos de perdas de NH3 por volatilização. Nesse sentido, foi realizado experimento em campo (LATOSSOLO VERMELHO Argiloso Distrófico) com o objetivo de avaliar a eficiência agronômica do cloreto de amônio em relação a outras fontes comerciais de N em soqueira de segundo corte (cultivar SP89 1115), bem como o efeito do N-residual no ciclo subseqüente (terceira rebrota). O delineamento experimental foi o de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos constaram de quatro fontes nitrogenadas: cloreto de amônio (CA), nitrato de amônio (NA), sulfato de amônio (SA) e uréia (U), aplicados na dose de 120 kg ha-1 de N, enquanto que o cloreto de amônio foi aplicado nas doses de N: 60, 120 e 180 kg ha-1. Incluiu-se um tratamento testemunha sem adição de N-fertilizante. A cana soca de segundo corte foi colhida em novembro de 2006 e em dezembro de 2006 foram aplicados os tratamentos. A colheita mecanizada sem queima prévia do canavial foi realizada em novembro de 2007 e em dezembro de 2007 foi aplicado 450 kg ha-1 do formulado 20-5-19, visando avaliar o efeito do N-residual dos tratamentos implantados em dezembro de 2006. Para a safra 2006/2007 a maior produção de colmos e Pol da cana em t ha-1 relacionadas à fonte de nitrogênio foram obtidas no tratamento SA, diferindo-se significativamente da testemunha, não diferindo porém dos tratamentos U e CA. As maiores médias de concentração foliar (F+1) para nitrogênio foram dos tratamentos com adubação nitrogenada, promovendo efeito positivo nas concentrações foliares de P, Mg e S. A produtividade de colmos (TCH) na colheita de novembro de 2006 respondeu de forma linear ao incremento das doses de N na forma de cloreto de amônio. As margens de contribuição agrícola foram positivas para todos os tratamentos, inclusive para a testemunha. Com relação ao efeito do N-residual na safra 2007/2008, verificou-se em geral, que as concentrações de macronutrientes na F+1 de cana-de-açúcar estavam dentro da faixa considerada adequada para o Estado de São Paulo. O N-residual das doses de CA resultou em significativa redução na produção de colmos (TCH) e açúcar (TPH). Para o N-residual das fontes de N, o tratamento SA foi o que apresentou a maior produção de colmos, diferindo dos tratamentos U e CA. O Nresidual do tratamento SA120 foi o que apresentou a melhor relação custo-benefício para a produção de colmos. Concluiu-se, que a fonte CA na dose de 120 kg ha-1 de N em adubação de soqueira de segundo corte mostrou-se agronomicamente eficiente em relação às fontes de N comumente utilizadas pelo setor canavieiro, apresentando menor eficiência do N-residual no ciclo subsequente. / The greatest difficulty of incorporation into the soil of nitrogen fertilizer is worrying in the system of \"green cane\" (sugar cane harvested without burning), and once that urea is the nitrogen source most used, we can incur risks of loss by volatilization of NH3. Accordingly, an experiment was conducted in the field (Distrofic Red Oxisol clayed) to evaluate the agronomic efficiency of ammonium chloride in relation to other commercial sources of N in a second harvested sugarcane ratoon (cultivar SP89 1115), and the effect of residual-N in the subsequent agricultural cycle of growth (third sugar cane ratoon). The experimental design was a randomized block design with four replications. The treatments consisted of four nitrogen sources: ammonium chloride (AC), ammonium nitrate (AN), ammonium sulfate (SA) and urea (U), applied at a dose of 120 kg ha-1 of N, while the ammonium chloride was applied at doses of N: 60, 120 and 180 kg ha-1. It was included a control treatment without addition of fertilizer-N. The mechanical harvesting of second sugar cane ratoon was performed in November of 2006 (without burning) and in December of 2006 the treatments were applied. The harvest of third sugarcane ratoon without prior burning was held in November of 2007 and in December of 2007 was applied 450 kg ha-1 made of a formule 20-5-19, to evaluate the effect of residual-N. For the 2006/2007 agricultural growth season of sugarcane ratoon the greatest production of sugar cane stalks and Pol in t ha-1 related to the nitrogen source were obtained in the SA treatment, and it was significantly different from control treatment, but not differing from the U and CA treatments. The highest average concentration of leaf nitrogen (L+1) were for the treatments with nitrogen, promoting positive effect on foliar concentrations of P, Mg and S. The productivity of stalks (TCH) in the final harvest (November of 2006) responded linearly to the doses of N as ammonium chloride. The margin of agricultural contribution were positive to all treatments, including the control. Regarding the effect of residual fertilizer-N in the agricultural growth season of 2007/2008, there was in general, the concentration of nutrients in the L +1 of sugarcane were within of the considered appropriate range for sugarcane growth in the State of São Paulo. The residual doses-N of AC resulted in significant reduction in the production of stalk (TCH) and sugar (TPH). The residual-N from the SA treatment showed the highest production of stalks, differing from the U and AC treatments. The residual-N from the treatment SA120 showed the most cost-effective for the production of stalks. It was concluded that the AC source at a dose of 120 kg ha-1 of N fertilization was shown to be agronomically effective in relation on N sources commonly used by the sugarcane sector in Brazil, showing lower efficiency of residual-N in the subsequent agricultural growth cycle.

O objetivo deste trabalho foi analisar a produtividade do capim Panicum maximum Jacq cv Tanzânia cultivado em casa de vegetação sob tratamentos de lâmina de irrigação e adubação nitrogenada durante 10 ciclos de produção (10 x 35 dias) na região de Piracicaba-SP. O capim foi cultivado em ambiente protegido sob os seguintes tratamentos: a) lâmina de irrigação L25, L50, L75, L100 e L125% da Evapotranspiração da Testemunha e doses de nitrogênio D0, D30, D60, D110 e D270 kg N ha-1 ciclo-1, totalizandose 25 tratamentos distribuídos em 4 blocos. Observou-se que os tratamentos sem deficiência hídrica apresentaram diferença significativa na produtividade de forragem nos ciclos de verão e não significativa nos ciclos de inverno. A estacionalidade de produção do capim Tanzânia (verão / inverno) foi praticamente equivalente (65 / 35%) nos tratamentos intermediários de irrigação (50, 75 e 100%), para os tratamentos extremos de irrigação 25 e 125%, a estacionalidade de produção aumentou: 67 / 33 % e 75 / 25%, respectivamente. O coeficiente de resposta da cultura à deficiência hídrica (ky) variou entre 0,75 e 0,80. A eficiência de utilização da água do capim Tanzânia foi de 36,0 e 16,6 kg MS mm-1 ha-1 respectivamente para os tratamentos L25 e L125. Com base no modelo matemático ajustado é possível estimar a produção do capim Tanzânia em função da disponibilidade de água e nitrogênio para a região de Piracicaba – SP. / The objective of this work was to analyze the productivity of the grass Panicum maximum Jacq cv Tanzania during 10 growing cycles (10 x 35 days) in the region of Piracicaba-SP. The grass was cultivated under rainfall controlled conditions, subjected to the following treatments: a) irrigation depths L25, L50, L75, L100 and L125% of the control plot (field capacity condition – l00%) and nitrogen doses D0, D30, D60, D110 and D270 kg N ha-1 cycle-1, totalizing 25 treatments distributed among 4 blocks. It was observed that the treatments without water deficit had presented significant difference in the productivity of the forage plant during summer growing cycles and not significant difference during winter growing cycles. The irrigation did not modify the effect of the seasonal pattern of forage production and in fact had aggravated if in the treatments with more intensive fertilization.The seasonal pattern of forage production (summer / winter) was equivalent (65 / 35%) in the intermediated irrigation treatments (50, 75 and 100%), for the extreme irrigation treatments (25 and 125%) it was observed an increase in the seasonal pattern 67 / 33% and 75 / 25, respectively. The pasture coefficient of reply (ky) to water deficit varied between 0,75 and 0,80. The Tanzania grass efficiency of water use was of 36,0 and 16,6 kg MS mm-1 ha-1 respectively for the treatments L25 and L125.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Brazil is the world's largest producer of sugarcane. However, few studies have been conducted to evaluate the effect soil management systems and fertilization practices on emissions of greenhouse gases (GHG). Therefore, the present study was aimed to assess the GHG emissions during the life cycle of sugarcane under different soil management systems and nitrogen (N) fertilization. The study was comprised of two experiments. In the first experiment, four tillage systems (conventional tillage - CT; chisel plough - CP, No tillage - NT, and compacted No tillage - CNT) while in the second experiment different doses of N (0, 40, 80 and 120 kg N ha-1) were evaluated for their effect on GHG and productivity. GHG emissions were assesses on different dates and soil samples were also taken to measure the levels of mineral N and soil moisture. The global warming potential (GWP) in each management system was calculated by using initial and final C content of the soils plus the emissions of N2O and CH4 during the experiments. The sugarcane yield and CH4 emission (mean -1.25 kg CH4-C ha-1) were not affected by different tillage systems. The cumulative amount of CO2 varied in the following order: CT> NT> CP> CNT. In the CNT, greater flows of N2O after rainfall events was occurred which were approximately two times greater than the CT and CP (517 vs 254 μg m-2h-1) and 7.5 times higher than in NT. The CT tillage system showed higher value of GWP, followed by the CP and CNT indicating that the use of conservation tillage is a strategy with the potential to mitigate GHG emissions from sugarcane crop in southern Brazil. The N2O emission increased linearly with the doses of N applied. On an average, 0.28 kg N2O-N ha-1 was emitted from 20 kg N ha-1. The values of N2O emission factors were calculated based on IPCC methodology for the conditions of this study indicate that for doses less than 40 kg N ha-1 values obtained are below the default value of 1.25%. For doses above 60 kg N ha-1 values obtained are similar to the factors indicated by the IPCC. Emission factors based on the relationship between the N2O emission and productivity indicated that productivity was increased with doses above 40-60 kg N ha-1 with high amount of N2O emission per Mg produced. / O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar. No entanto, poucos estudos têm sido realizado para avaliar o efeito de sistemas de preparo e manejo da adubação nitrogenada na cultura da cana-de-açúcar sobre as emissões de gases de efeito estufa (GEE). Com o objetivo de avaliar a emissão de GEE duarante o ciclo da cana-de-açúcar foram realizados dois experimentos, o primeiro constituido por quatro sistemas de preparo do solo (solo em preparo convencional - PC; solo escarificado - ESC; solo em plantio direto - PD; e solo em plantio direto compactado - PDC) e o segundo por quatro doses de N aplicadas (0, 40, 80 e 120 kg N ha-1). Nos dois experimentos foram avaliadas a produtividade de colmos e as emissões de dióxido de carbono (CO2), metano (CH4) e óxido nitroso (N2O). Em diferentes datas de avaliação dos GEE 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 e das emissões de N2O e CH4 foi calculado o poder de aquecimento global (PAG) em cada sistema de preparo. A produtividade de colmos e a emissão de CH4 (média de -1,25 kg C-CH4 ha-1) não foram afetadas pelos diferentes sistemas de preparo do solo. A quantidade acumulada de CO2 variou na seguinte ordem: PC> PD > ESC> PDC. Quando o solo na entrelinha da cultura foi mantido em PD ocorreram os menores fluxos de N2O. No PDC a média dos maiores fluxos de N2O após os eventos pluviométricos foi aproximadamenmte 2 vezes maior do que no PC e ESC (517 vs 254 μg m-2h-1) e 7,5 vezes maior do que no PD. O sistema de preparo do solo PC apresentou maior valor de PAG, seguido pelo ESC e PDC indicando que o uso de plantio direto é uma estratégia com potencial para mitigar as emissões de GEE na implantação de lavouras de cana-de-açúcar na região sul do Brasil. A emissão de N2O aumentou linearmente com as doses de N aplicadas na cultura. Na média dos ciclos de cana planta e soca para cada 20 kg N ha-1 aplicados, são emitidos 0,28 kg N-N2O ha-1. Os valores dos fatores de emissão de N2O calculados com base na metodologia do IPCC para as condições do presente estudo indicam que para doses menores que 40 kg N ha-1 os valores obtidos estão abaixo do valor padrão de 1,25%. Para doses acima de 60 kg N ha-1 os valores dos fatores obtidos são semelhantes ao indicado pelo IPCC. Fatores de emissão baseados na relação entre a emissão de N2O e a produtividade de colmos, indicam que incrementos de produtividades de colmos obtidas com doses acima de 40-60 kg N ha-1 irão apresentar elevada quantidade de N2O emitida por Mg de colmo produzida.

O cultivo de pinhão manso é indicado como uma opção multi-propósito já que além de ser utilizado como matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa (GEE) quando este biocombustível é utilizado em substituição aos combustíveis fósseis, também pode estocar C no solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de sequestro de C no solo em cultivos de pinhão manso, bem como as alterações na qualidade da matéria orgânica do solo (MOS). Para tanto, foram quantificados os estoques de C e N do solo e os fluxos de GEE em cultivos de pinhão manso. O cálculo das taxas de sequestro de C no solo foi efetuado pela diferença entre o acúmulo de C no solo e as emissões de GEE, expressos em C equivalente (C-eq). A qualidade da MOS foi avaliada por meio da análise isotópica, fracionamento físico, índice de manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teores de C e N na biomassa microbiana. A conversão da vegetação nativa em agroecossistemas alterou a quantidade e composição da MOS nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga, especialmente nas camadas superficiais. O cultivo de pinhão manso manteve os teores e estoques de C e N do solo, independentemente do uso da terra anterior (pastagem, milho ou vegetação nativa), com tendência de aumento em função do tempo de cultivo da cultura. Adicionalmente, a análise isotópica do C e N demostrou que a partir de dois anos de cultivo do pinhão manso há mudanças na composição da MOS. As contribuições do C derivado dos resíduos vegetais do pinhão manso para o C total do solo atingiram 11,5% após 7 anos de cultivo, na camada 0-30 cm. O cultivo de pinhão manso aumentou os teores de C nas frações da MOS, o IMC e os teores de C e N da biomassa microbiana em função do tempo de implantação da cultura, o que evidencia o potencial de melhoria da qualidade da MOS desse sistema a longo prazo. O HFIL foi menor nas áreas de pinhão manso em relação à vegetação nativa, indicando que os incrementos nos teores de C nessas áreas estão associados ao aumento da matéria orgânica menos estável e que a preservação seletiva não é o principal mecanismo de acumulação de C em solos sob pinhão manso. Os fatores de emissão de N2O variaram de 0,21 a 0,46% para doses inferiores à 150 kg ha-1, sendo emitidos 0,0362 Mg ha-1 ano-1 de C-eq quando aplicada a dose média usual no cultivo de pinhão manso (75 kg ha-1 ano-1). O balanço anual entre o acúmulo de C no solo e a emissão dos GEE mostrou que o cultivo de pinhão manso por 7 anos produz saldo positivo, que significou um sequestro de 0,6 Mg ha-1 ano-1 em C-eq. O presente estudo é pioneiro no Brasil e os resultados gerados nesta pesquisa são base para a análise de ciclo de vida do pinhão manso como matéria prima para a produção de biodiesel. / Jatropha cultivation is pointed as a multipurpose option whether is used for biodiesel production reducing greenhouse gases (GHG) emissions when replaces the need for fossil fuels, and also for storing C in the soil. The overall objective of this work was to evaluate the C sequestration potential of soil cultivated with Jatropha, as well as the variations in soil organic matter (SOM) quality. Therefore, C and N stocks were determined and GHG fluxes were measured in Jatropha cultivation. The difference between results from soil C storage and GHG emissions were used to calculate the C sequestration rates, defined as the C-equivalent (C-eq). SOM quality was assessed by isotopic analysis, physical fractioning, C management index (CMI), humufication degree (HFIL) and microbial C and N content. Land use change from native vegetation to agroecosystems altered the amount and composition of soil organic matter located in biomes of Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga, especially within the surface layers. Jatropha cultivation preserved soil N and C stocks and contents, regardless of previous land use management (pasture, maize or native vegetation), proning to increase with cultivation time. Additionally, the isotopic analysis of C and N showed changes in SOM after two years with Jatropha cultivation. After 7 years of cultivation, the contribution of carbon derived from Jatropha residues to the total amount of the element stored within the 0-30 cm layer of soil reached 11.5%. The Jatropha cultivation increased the C contents in SOM, the CMI and microbial C and N contents along with cultivation time, which highlights the potential of Jatropha cultivation to improve SOM quality in the long term. HFIL of the areas with Jatropha cultivation showed lower values compared to the native vegetation. This indicates the increments of C contents for the areas planted with Jatropha are associated to the increase of the less stable portion of SOM and that the selective preservation is not the main mechanism responsible for C accumulation in soils under Jatropha cultivation. The N2O emission factors ranged from 0.21 to 0.46% for the doses up to 150 kg ha-1. Considering the average N fertilization rates applied annually in comercial Jatropha cultivation (75 kg ha-1 yr-1), the crop is responsible for the emission of 0.0362 Mg ha-1 yr-1 of C-eq. Moreover, the annual balance between soil C storage and GHG emission indicated that Jatropha cultivation for 7 years is able to contribute to the carbon sequestration accounting for 0.6 Mg ha- 1 yr-1 of C-eq stored in the soil. This study is pioneer in Brazil and the results generated in this research are basis for life cycle analysis of the Jatropha as a feedstock for biodiesel production in Brazil.

O cultivo de pinhão manso é indicado como uma opção multi-propósito já que além de ser utilizado como matéria-prima para produção de biodiesel, reduzindo as emissões de gases do efeito estufa (GEE) quando este biocombustível é utilizado em substituição aos combustíveis fósseis, também pode estocar C no solo. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de sequestro de C no solo em cultivos de pinhão manso, bem como as alterações na qualidade da matéria orgânica do solo (MOS). Para tanto, foram quantificados os estoques de C e N do solo e os fluxos de GEE em cultivos de pinhão manso. O cálculo das taxas de sequestro de C no solo foi efetuado pela diferença entre o acúmulo de C no solo e as emissões de GEE, expressos em C equivalente (C-eq). A qualidade da MOS foi avaliada por meio da análise isotópica, fracionamento físico, índice de manejo do C (IMC), grau de humificação (HFIL) e teores de C e N na biomassa microbiana. A conversão da vegetação nativa em agroecossistemas alterou a quantidade e composição da MOS nos biomas Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga, especialmente nas camadas superficiais. O cultivo de pinhão manso manteve os teores e estoques de C e N do solo, independentemente do uso da terra anterior (pastagem, milho ou vegetação nativa), com tendência de aumento em função do tempo de cultivo da cultura. Adicionalmente, a análise isotópica do C e N demostrou que a partir de dois anos de cultivo do pinhão manso há mudanças na composição da MOS. As contribuições do C derivado dos resíduos vegetais do pinhão manso para o C total do solo atingiram 11,5% após 7 anos de cultivo, na camada 0-30 cm. O cultivo de pinhão manso aumentou os teores de C nas frações da MOS, o IMC e os teores de C e N da biomassa microbiana em função do tempo de implantação da cultura, o que evidencia o potencial de melhoria da qualidade da MOS desse sistema a longo prazo. O HFIL foi menor nas áreas de pinhão manso em relação à vegetação nativa, indicando que os incrementos nos teores de C nessas áreas estão associados ao aumento da matéria orgânica menos estável e que a preservação seletiva não é o principal mecanismo de acumulação de C em solos sob pinhão manso. Os fatores de emissão de N2O variaram de 0,21 a 0,46% para doses inferiores à 150 kg ha-1, sendo emitidos 0,0362 Mg ha-1 ano-1 de C-eq quando aplicada a dose média usual no cultivo de pinhão manso (75 kg ha-1 ano-1). O balanço anual entre o acúmulo de C no solo e a emissão dos GEE mostrou que o cultivo de pinhão manso por 7 anos produz saldo positivo, que significou um sequestro de 0,6 Mg ha-1 ano-1 em C-eq. O presente estudo é pioneiro no Brasil e os resultados gerados nesta pesquisa são base para a análise de ciclo de vida do pinhão manso como matéria prima para a produção de biodiesel. / Jatropha cultivation is pointed as a multipurpose option whether is used for biodiesel production reducing greenhouse gases (GHG) emissions when replaces the need for fossil fuels, and also for storing C in the soil. The overall objective of this work was to evaluate the C sequestration potential of soil cultivated with Jatropha, as well as the variations in soil organic matter (SOM) quality. Therefore, C and N stocks were determined and GHG fluxes were measured in Jatropha cultivation. The difference between results from soil C storage and GHG emissions were used to calculate the C sequestration rates, defined as the C-equivalent (C-eq). SOM quality was assessed by isotopic analysis, physical fractioning, C management index (CMI), humufication degree (HFIL) and microbial C and N content. Land use change from native vegetation to agroecosystems altered the amount and composition of soil organic matter located in biomes of Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga, especially within the surface layers. Jatropha cultivation preserved soil N and C stocks and contents, regardless of previous land use management (pasture, maize or native vegetation), proning to increase with cultivation time. Additionally, the isotopic analysis of C and N showed changes in SOM after two years with Jatropha cultivation. After 7 years of cultivation, the contribution of carbon derived from Jatropha residues to the total amount of the element stored within the 0-30 cm layer of soil reached 11.5%. The Jatropha cultivation increased the C contents in SOM, the CMI and microbial C and N contents along with cultivation time, which highlights the potential of Jatropha cultivation to improve SOM quality in the long term. HFIL of the areas with Jatropha cultivation showed lower values compared to the native vegetation. This indicates the increments of C contents for the areas planted with Jatropha are associated to the increase of the less stable portion of SOM and that the selective preservation is not the main mechanism responsible for C accumulation in soils under Jatropha cultivation. The N2O emission factors ranged from 0.21 to 0.46% for the doses up to 150 kg ha-1. Considering the average N fertilization rates applied annually in comercial Jatropha cultivation (75 kg ha-1 yr-1), the crop is responsible for the emission of 0.0362 Mg ha-1 yr-1 of C-eq. Moreover, the annual balance between soil C storage and GHG emission indicated that Jatropha cultivation for 7 years is able to contribute to the carbon sequestration accounting for 0.6 Mg ha- 1 yr-1 of C-eq stored in the soil. This study is pioneer in Brazil and the results generated in this research are basis for life cycle analysis of the Jatropha as a feedstock for biodiesel production in Brazil.