Em áreas agrícolas utilizadas de forma intensiva para descarte de resíduos urbanos e de dejetos de animais confinados geralmente ocorre acúmulo de nutrientes. Nestas áreas, a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial pode ser alterada nos sistemas de manejo sem preparo do solo, devido ao acúmulo superficial de material orgânico e nutrientes, com destaque para o fósforo, que em geral é pouco móvel no solo. Associado a isto, a descarga de nutrientes em recursos hídricos pode ser acelerada se não controladas as perdas por erosão hídrica. Realizou-se estudo na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul, RS, em Argissolo Vermelho distrófico típico, com o objetivo de avaliar o efeito dos sistemas de manejo com preparo convencional e sem preparo do solo, sobre as perdas de solo e água por erosão hídrica e sobre a dinâmica do transporte de nutrientes no escoamento superficial. Utilizaram-se parcelas experimentais com 0,8 x 10,0 m, com declividade média de 0,082 m m-1. Chuvas simuladas com intensidade de 120 mm h-1 e duração de 1 hora foram aplicadas no 2º dia após a semeadura da cultura da aveia (avena sativa) e no 2º e 47º dia após a semeadura da cultura do milho (zea mays) com preparo convencional e sem preparo do solo, cada um com quatro fontes de nutrientes: Testemunha, Adubo Mineral, Composto de Lixo Urbano e Dejetos de Suínos. As doses dos fertilizantes foram calculadas em função da necessidade de N das culturas. Durante as chuvas, amostras do escoamento foram coletadas para determinação das perdas de solo e de água. Amostras integradas para determinação das concentrações de nutrientes no escoamento superficial foram obtidas a cada nove minutos, até 0,45 h de chuva simulada aplicada. Na análise das formas de nutrientes biodisponíveis no solo e no escoamento superficial utilizou-se resina trocadora. As perdas de água não diferem entre os sistemas de manejo avaliados. Nutrientes solúveis foram influenciadas pelas perdas de água, enquanto que as formas particuladas devem-se a descarga de sedimentos pelo escoamento superficial. A disponibilidade de nutrientes no escoamento superficial foi aumentada pelo uso do fertilizante dejeto suíno, seguido do composto de lixo urbano. A aplicação de fertilizante na superfície aumentou a disponibilidade de fósforo no escoamento superficial, aumentando os riscos de eutrofização dos mananciais de águas superficiais. / The intensive use of agricultural lands to discards urban residue and manure compost of livestock may generate accumulation of nutrients. In these areas, the dynamics nutrients transports in surface runoff can be modified, due to superficial accumulation of organic matter and nutrient, with enhance for phosphorus, because it’s slow movement in soil. Herewith, the nutrients inputs in water flow can be enhanced if not to control losses by erosion process. A field study was carried out at Agronomic Experimental Station of the Federal University of Rio Grande do Sul, in Eldorado do Sul, RS, Brazil, in Palleudult soil, with the object to evaluate the effects of the management systems with conventional tillage and no-tillage of soil, on losses of soil and water by water erosion process and on a dynamic of nutrients transport in surface runoff. It was used experimental plots with dimensions of 0.8 x 10.0 m, and slope gradient of 0.082 m m-1. Rainfall simulator was used to apply rains with intensity of 120 mm h-1 during 1 hour, at the 2nd day after sowing black oat (Avena sativa) crop and at 2nd and 47th day after sowing corn (Zea mays) crop with soil conventional tillage and no-tillage with different fertilizers forms: control, minerals, urban organic solid waste compost and swine waste compost. The fertilizer rate applied was calculated in function of N crop supply. During rainfall, runoff samples were collected for determination of soil and water losses. Composite samples for determination of the nutrients losses in the surface runoff were obtained each nine minutes, sampled until 0.45 hour of applied rainfall. The bioavailability of soluble and particulate nutrient analysis was determinate by exchange resin in soil and surface runoff. The water losses doesn’t differ among the management systems estimated. Soluble nutrients forms were influenced by water losses, whereas particulate forms were influenced by sediments concentration in runoff. The bioavailability nutrients forms were enhanced by swine waste compound use and urban solid waste compound. The use of fertilizer in surface soil enhances the bioavailability phosphorus content and the bioavailability phosphorus form in runoff, increasing risk to eutrophication of water resources.

As preocupações em relação à eficiência dos sistemas de preparo do solo são crescentes na agricultura. Para aumentar a eficiência do processo produtivo da agricultura, diferentes formas de manejo conservacionista vêm sendo propostas visando a sua sustentabilidade. Os estudos das relações solomáquina são essenciais para o entendimento dos processos agrícolas, devendo-se considerar parâmetros do solo, das máquinas e das culturas. Com a expansão dos conhecimentos em eletrônica, o monitoramento dos testes de máquinas e implementos no campo tem evoluído tanto na área de pesquisa como na indústria. O objetivo geral deste trabalho foi quantificar as influências de máquinas agrícolas em sistema de semeadura direta sobre um Argissolo Vermelho distrófico típico, determinando a influência do tráfego de máquinas nas áreas agrícolas e avaliando a atuação e eficiência da operação de semeadura, tendo-se para isto, desenvolvido a instrumentação eletrônica para a aquisição de dados no campo. Os estudos foram realizados em uma área experimental na Estação Experimental Agronômica da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Eldorado do Sul, RS) em 2002 e 2004, sendo que os tratamentos principais foram doses de resíduos culturais (0, 2, 3, 4, 5 e 6 Mg ha-1) e os tratamentos secundários foram profundidades de atuação das hastes sulcadoras de distribuição de adubo (0,06 e 0,12 m). O tráfego aumentou os valores de pressão crítica do solo e não houve influência da quantidade de resíduos neste parâmetro. Como esperado, o aumento da profundidade de trabalho das hastes sulcadoras aumentou a demanda de potência e a quantidade de resíduos foi determinante para a patinagem do trator. / Concerns regarding the efficiency of soil tillage systems are growing in agriculture. To increase the efficiency of cropping systems, different conservation practices are being suggested intending to increase sustainability. Soil machine interactions are therefore essential to an understanding of agricultural processes being necessary to take in consideration parameters of soil, machine and crop. Due to an expansion in electronic knowledge, monitoring and testing agricultural machinery on fields is evolving not only in research field, but also at manufacturing research. The general objective of this study was to quantify agricultural machinery influences on a direct drilling system on an Acrisol looking at traffic on agricultural areas and evaluating seeders efficiency parameters. An electronic data acquisition system was developed to get data from field experiments. The tests were conducted at the Agricultural Research Station of the Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Eldorado do Sul, RS, Brazil) in 2002 and 2004. Using different amounts of covercrop residues (0, 2, 3, 4, 5, and 6 Mg ha-1) as main plots and two shank working depths (0,06 and 0,12 m) as secondary plots. Traffic by tractors increased soil critical pressure and there was no influence of cover crop residues on soil strength. As expected, increasing working depth of the seeder shanks increased power requirement and amounts of residues were critical in tractor’s wheel slip.

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.

No Brasil é comum a ocorrência de solos residuais colapsíveis naturais em condições não saturadas. A presente pesquisa visa ampliar o banco de dados referente aos parâmetros que os caracterizam e permitir uma correta interpretação do comportamento e dos fatores que influenciam sua resistência. Para tanto, foi necessário o desenvolvimento de uma técnica de preparo de amostras que possibilitasse a obtenção, em laboratório, de amostras com elevado índice de vazios e com diferentes níveis de cimentação. A técnica foi desenvolvida objetivando: (a) evitar as dificuldades de retirada de amostras indeformadas, e dos possíveis efeitos sobre a estrutura e (b) ensaiar materiais com diferentes índices de vazios. Após um longo e criterioso processo de avaliação, optou-se pelo uso de uma mistura de solo com cimento acrescido de partículas de poliestireno expandido, selecionado devido a suas características de baixa densidade, pequena resistência mecânica, leveza e trabalhabilidade. Foram realizados ensaios para verificação das características e reprodutibilidade das amostras obtidas pela técnica, ensaios de compressão simples para vários tempos de cura, ensaios de condutividade hidráulica para diferentes tamanhos de poros e homogeneidade das amostras. A técnica inovadora demonstrouse, a partir dos resultados dos ensaios, satisfatória do ponto de vista da reprodutibilidade, homogeneidade, resistência e permeabilidade das amostras obtidas. O estudo seguiu com a realização de um amplo programa experimental, constituído de: ensaios de cisalhamento direto, ensaios edométricos convencionais e com controle de sucção, medidas de sucção pela técnica do papel filtro e construção da curva característica do material. A partir dos resultados dos ensaios de laboratório pôde-se construir as envoltórias de resistência das configurações estudadas, verificou-se o potencial de colapso das mesmas, obteve-se as deformações por carregamento vertical e por inundação, construiu-se a linha de Estado Crítico do material, obteve-se a linha Virgem de Compressão e a linha de Variação da Sucção. Este estudo permitiu identificar as parcelas que influenciam o fenômeno de colapso, concluindo-se que este é influenciado pelo índice de vazios, agente cimentante e nível de sucção. / In Brazil it is usual to find natural collapsible residual soils in unsaturated conditions. The present work aims at producing a database in which the parameters of collapsible soils are reported. This procedure will support a correct interpretation of the behaviour of those materials and will help on identifying the factors that control their shear strength. To accomplish that it was necessary to develop a technique of sample preparation which allows laboratory specimens with high voids ratio and various degrees of cementation to be prepared. The technique was developed to (a) avoid the difficulty of taking off undisturbed samples and its inevitable effect in soil structure and (b) to test materials with different voids ratio. After a long and criterious evaluation process, a soil mixture with expanded polystyrene particles added to the cement was chosen, that leads to low density and low mechanic strength, lightness and good workability. Tests were performed to verify the characteristics and reproducibility of samples obtained by the technique developed in this work, which comprises simple compression tests with different particles sizes and sample homogeneity. The results showed that the new technique was promising in terms of reprodubility, homogeneity, strength and permeability. In addition to this, an extensive experimental programme was carried out comprising direct shear tests, oedometer tests with and without suction control, laboratory suction measurements and suction test to derive the characteristic curve. From the results it was possible to construct the shear strength envelope of the studied configuration, to verify the potential collapse of the soil, to evaluate the deformation produced by vertical loading and wetting, to determine the position of the critical state line and to obtain the compression virgin line. This study allowed to identifying the factors that control the collapse phenomena – it is concluded that collapsibility is a function of void ratio, cement agent and suction level.

A melhoria das características mecânicas de solos naturais constitui uma técnica de crescente utilização na engenharia geotécnica, em especial na execução de fundações sobre solos moles. Algumas soluções passam pela utilização de materiais geotécnicos cimentados, tais como o saio-cimento, que constitui um material cujas características de àefom1ação e resistência já foram amplamente pesquisadas. Entretanto, nenhum trabalho levou em conta que a cimentação, tal como ocorre em depósitos naturais, é formada sob tensão. Além disso, esta estrutura do solo poderia ser danificada no momento em que fossem aplicadas tensões confinantes maiores que as tensões em que o mesmo encontrava-se em campo, danificando-a e conduzindo a resultados não representativos do real comportamento do solo. No presente trabalho, a partir de um programa experimental que incluiu ensaios de resistência à compressão simples, ensaios triaxiais drenados (CID) com medições internas de deformações e microscopia eletrônica de varredura, um solo arenoso artificialmente cimentado teve seu comportamento mecânico investigado, frente à variação das condições de compactação, do nível de tensões efetivas médio inicial (p'i = 100, 300 e 500 kPa) e das condições de cura, com a introdução da cimentação sob tensão. Os resultados mostraram que o comportamento do solo cimentado foi influenciado, em maior ou menor grau, por todas as variáveis investigadas. A introdução da cimentação sob tensão conduziu a mudanças significativas na mobilização da resistência ao cisalhamento, bem como nas características de deformabilidade do material estudado. / The improvement of natural soils characteristics is largely used in geotechnical engineering, specially in the design of foundations on soft grounds. Sometimes, artificially cemented material layers such as soil-cement are employed These kind of adrnixture aiready has its characteristics very weii studied. Nevertheless, there is not any stuày regarding the process of cementation taking place under stress. Besides, the cemented soil structure could be damaged when a confining stress, higher than the in situ soii stress, is appiied. In this work, an experimental programme was carried out to investigate the mechanical behavior of an artificially cemented sanày soil, which includes unconfined compression tests, drained triaxial compression tests (CID) with local measurements of strains and scanning electron microscopy analysis. The influence of compaction conditions, initial mean effective stress (p'i = 1 00, 300 e 500 k:Pa) and cure conditíons, with the introduction of the cementation under stress, were evaluated. The results have shown that the cemented soil behavior was affected by both compaction conditions and initial mean effective stress. The introduction of cementations under stress induced expressive changes on the material strain and strenght characteristics.

A serrapilheira da floresta de Pinus possui baixa biodegradabilidade, o que acarreta em acúmulo de nutrientes nesta camada superficial, diminuindo a sua disponibilidade no solo. Além disto é observada acidificação do solo destas florestas. Estes fatores diminuem a atividade dos microrganismos no solo e selecionam, por limitação fisiológica, o estabelecimento de alguns grupos microbianos. A indústria de papel e celulose produz um resíduo conhecido como lama de cal, que apresenta potencial para utilização como corretivo da acidez do solo. A proposta deste trabalho é avaliar a aplicação da lama de cal em solo de floresta de Pinus taeda e avaliar os seus efeitos sobre a degradação da serrapilheira e na microbiota do solo. Com este objetivo, foi montado um experimento de bancada, mantido em laboratório, onde foram testadas as aplicações de duas doses de lama de cal, 19t/ha e 26t/ha, associadas à aplicações de nitrogênio, nas doses de 40 e 80 kgN/ha, com a incorporação ou não da serrapilheira no solo. Foram realizadas análises químicas e microbiológicas do solo e ecotoxicológicas da lama de cal e do solo utilizando a bactéria luminescente Vibrio fischeri (Sistema Microtox®). Os resultados indicaram que após a aplicação da lama de cal houve elevação do pH do solo. Os testes de toxicidade do solo após aplicação da lama de cal não indicaram efeitos tóxicos para a bactéria Vibrio fischeri. Os tratamentos que receberam lama de cal apresentaram taxas de respiração maiores (atividade microbiana), o que promoveu não só um aumento da mineralização da matéria orgânica do solo como também da biodegradação da serrapilheira. A incorporação das acículas e da lama de cal ao solo também promoveu o aumento das taxas de respiração. A aplicação de lama de cal promoveu um incremento no número de bactérias e actinomicetos do solo, especialmente nos tratamentos que receberam a dose de 26t/ha deste resíduo. A adição de nitrogênio aos tratamentos não acarretou incrementos à atividade microbiana no solo ou na biodegradação da serrapilheira. / The Pinus litter shows low biodegradability rates, decreasing the soil nutrient content and increasing the soil acidification. Soils under Pinus forests show limitations to microbial activity and exclusion of some microbial groups by soil acidity and litter quality. The pulp and paper industry produces a solid waste with high concentration of CaCO3 (lime sludge) that can be used for soil acidity correction. In order to evaluate the effects of the lime sludge application on soil microorganisms and litter biodegradability of Pinus taeda forest, a laboratory study was conducted. Two doses of lime sludge (19t/ha and 26t/ha) were tested associated to two nitrogen doses (40 and 80kgN/ha), with and without litter incorporation to the soil. The evaluations included soil chemical and microbiological analyses and ecotoxicity tests with Vibrio fischeri (Microtox® Sistem). The results show that application of lime sludge on soil increased the soil pH, microbial activity and number of bacteria and actinomycetes, contributing to acceleration of organic matter mineralization and litter degradation. The incorporation of lime and litter to the soil increased the microbial activity. No toxic effects were observed to Vibrio fischeri on soil with application of lime sludge. The nitrogen application showed no significant effects on soil microorganisms activity and litter degradation.

A dinâmica de potássio em sistemas de integração lavoura-pecuária diverge de outros sistemas de manejo, porque são sistemas mais complexos e envolvem, além das práticas relacionadas à cultura de interesse econômico, a introdução do animal no sistema. Assim, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a evolução, a ciclagem e o balanço de potássio em um sistema de integração lavoura-pecuária em plantio direto, com diferentes intensidades de pastejo (aveia preta + azevém) de bovinos no inverno e sua influência sobre a cultura da soja cultivada na seqüência no ano agrícola 2007/08. O experimento está sendo conduzido desde maio de 2001 em área pertencente à Fazenda do Espinilho, localizada no município de São Miguel das Missões - RS, em Latossolo Vermelho distroférrico típico que vinha sendo cultivado em plantio direto desde 1991. Os tratamentos constam de intensidades de pastejo: 10, 20, 30 e 40 cm de altura e um tratamento sem pastejo, distribuídos num delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições. Os teores de potássio disponível eram originalmente altos e assim se mantiveram ao longo do tempo; em todas as situações, ocorreu a formação de um gradiente de concentração de potássio a partir da superfície, com distribuição no perfil do solo diferenciada entre a pastagem e a soja, sem, haver, porém uma relação com as diferentes intensidades de pastejo. A ciclagem de potássio tendeu a aumentar com o aumento da intensidade de pastejo e não influenciou a cultura da soja em sucessão; e apesar do balanço de potássio no campo nesse sistema de integração lavoura-pecuária ter sido negativo (K final<K inicial), com um maior déficit nas áreas com maior intensidade de pastejo, os teores disponíveis desse nutriente se mantiveram altos e não influenciaram o rendimento de grãos da soja. / Potassium dynamics on integrated crop-livestock systems can be altered in relation to cash crop production systems, because such systems involve further management practices with the introduction of the animal in the system. The objectives of this study were to evaluate the potassium evolution, cycling and balance in an integrated crop-livestock system under no tillage with different grazing (black oat and italian ryegrass) intensities in the winter season and its influence on soybean cultivated in the summer season in 2007/08. The experiment is being conducted since May of 2001 in an area belonging to the Espinilho Farm, located in São Miguel das Missões county in the State of Rio Grande do Sul - Brazil in a Rhodic Hapludox (Oxisol), and cultivated under no tillage since 1991. The treatments consisted of different grazing intensities: 10, 20, 30 and 40 cm of pasture height, and a no-grazing treatment, in an experimental randomized block design, with three replicates. Available potassium content was originally high and so maintained along the time; in all situations, there was a potassium gradient formation from top soil, with different distribution in the soil profile among pasture and soybean without, however, a relationship with the different grazing intensities. The cycling of potassium tended to increase with increasing grazing intensity and did not influence soybean yield cropped in succession and; despite the negative potassium balance (K final<K initial) in the integrated crop-livestock system, with increasing deficit with increasing grazing intensity, available potassium remained high and did not affect soybean yield.

O Cerrado brasileiro representa a grande fronteira agrícola do momento para atender o aumento na demanda mundial por alimentos e fibras. Com o objetivo de avaliar a sustentabilidade técnica da produção de soja e algodão na região do Cerrado sob três sistemas de manejo do solo (preparo convencional-PC, cultivo mínimo-CM e plantio direto-PD), foram utilizados quatro experimentos de longa duração, conduzidos em Luziânia-GO, Costa Rica-MS, Tasso Fragoso-MA e Sapezal-MT, por 13, 11, 5 e 4 anos, respectivamente. Os solos em estudo foram classificados como Latossolo Vermelho Amarelo, Latossolo Vermelho, Latossolo Vermelho Amarelo e Latossolo Vermelho, com teores de argila de 653, 656, 255 and 452 g kg-¹, respectivamente. Os teores e estoques de C e N, nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm, e os teores de P disponível e de Ca, Mg e K trocáveis nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20, 20-40 e 40-60 cm foram avaliados. Também foram avaliados a produção de matéria seca e adição de C, a reciclagem de nutrientes das culturas comerciais (soja, milho e algodão) e de cobertura, a produtividade de grãos e fibras das culturas comerciais e o balanço de P, K, Ca e Mg em cada experimento. O cultivo do solo de Cerrado provoca redução dos estoques de C, os quais podem ser recuperados aos seus níveis originais por meio da utilização do PD e de um sistema de rotação de culturas com alta adição de C. Para manter os níveis de estoque de C no solo sob PD, CM e PC, na média dos quatro locais estudados, estima-se que são necessárias adições anuais de C da ordem de 5,0, 5,2 e 6,4 Mg ha-¹, respectivamente. A eficiência agronômica das adubações fosfatadas variaram de 2 a 20%, das adubações potássicas de 70 a 107%, de cálcio entre 47 e 81% e de Mg entre 31 e 91%. Os sistemas de manejo do solo utilizados foram eficientes para garantir altas produtividades das culturas, ainda não havendo diferenciação entre eles na média dos anos. Sistemas de produção com soja e algodão na região do Cerrado, utilizando mínimo revolvimento do solo para evitar presença de erosão, são tecnicamente sustentáveis. Para isso, as culturas utilizadas na rotação de culturas devem adicionar C ao solo em quantidade suficiente para compensar a decomposição da matéria orgânica do solo. Além disso, a fertilização deve atender a exportação de nutrientes pelas culturas e eventuais perdas do sistema. / The Brazilian Savannah (Cerrado) at present represents the greatest agricultural frontier in the world able to supply the increasing demand for food and fiber. With the objective to evaluate the soybean and cotton production and their technical sustainability in the Cerrado under three soil management systems (conventional tillage-CT, minimum tillage-MT and no-tillage-NT), four long term experiments were evaluated, with 13, 11, 5 and 4 years, located, respectively, in Luziânia-Goiás, Costa Rica-Mato Grosso do Sul, Tasso Fragoso-Maranhão and Sapezal-Mato Grosso, , with clay content of 653, 656, 255 and 452 g kg-¹, respectively. All soils were classified as Typic Hapludox. The soils were sampled in 5 layers: 0-5; 5-10, 10-20; 20-40 and 40-60 cm, and determined the C and N concentrations and stocks up to 20 cm, labile P and exchangeable K, Ca and Mg in all depths. Moreover, the dry matter production, C input and nutrients recycling from the cash crops (soybean, corn and cotton) and cover crops were measured. The crop yields from the cash crops also were evaluated. With all these data the P, K, Ca and Mg balance in the soil were calculated. The annual crops production in the Cerrado soils causes losses of the soil C stocks, but it can be recovered up to the original level using soil conservative system (no till) and a crop rotation system with high C input. For sustaining the C stock levels in the soils under NT, MT and CT are necessary C additions of 5.0, 5.2 and 6.4 Mg ha-¹ ano-1, respectively. The agronomic efficiency for P and K fertilization, and Ca and Mg additions were between 2- 20%, 70-107%, 47-81% and 31-91%, respectively. The soil management systems were efficient in sustaining high crop yields without difference among them in the average of the years. Production systems with soybean and cotton, using minimum soil tillage for avoid soil erosion, are sustainable in the Cerrado region. For this, the C addiction by the cash crops and cover crops in the rotation systems have to add enough amount of C to compensate SOM decomposition. Besides that, the fertilization should supply at least the crop nutrient exportation and eventual losses.

Os sistemas de preparo do solo e as plantas de cobertura afetam a dinâmica de nitrogênio do solo condicionando o manejo do N no milho. Os objetivos principais desta pesquisa foram (i) avaliar o efeito do preparo convencional (PC) e plantio direto (PD) consolidado na dinâmica de N no sistema Latossolo-milho; (ii) caracterizar o efeito das plantas de cobertura na dinâmica do N mineral do solo e na produção de milho, em PD; (iii) avaliar o resultado de diferentes plantas de cobertura no manejo da adubação nitrogenada do milho; (iv) avaliar o N mineral do solo como ferramenta para o manejo do N no milho. A pesquisa se realizou em Latossolo Bruno Alumínico típico, com alto potencial de suprimento de N ao milho, no Centro-Sul do Paraná, Brasil. O efeito dos sistemas de preparo do solo foi estudado em experimento iniciado em 1978, avaliando a safra 2006/07. O efeito das plantas de cobertura foi avaliado em parcelas com gramínea, leguminosa, crucífera, consórcio gramínea/leguminosa, pousio e solo descoberto, nas safras 2005/06 e 2006/07. Parâmetros do solo, das plantas de cobertura e do milho foram avaliados. Maior estoque de N total e C orgânico foi verificado na camada 0- 0,05 m do solo em PD o qual foi contrabalanceado pelo maior estoque destes elementos na camada de 0,1-0,2 m no solo em PC. Na camada superficial em PD determinou-se também maior estoque de N na biomassa microbiana e maior atividade da amidase e urease. Maiores teores de N mineral foram verificados primeiramente na camada superficial do solo em PD e posteriormente na camada revolvida do solo em PC. A volatilização de N-NH3 foi superior no solo em PD e alcançou 18% do N aplicado. O potencial de lixiviação de nitrato no solo em PC foi evidenciado pelo incremento nos teores deste elemento até a camada de 0,4-0,6 m com aplicação de 160 kg ha-1 de Nuréia. As leguminosas e o consórcio gramínea/leguminosa mineralizaram maior quantidade de N em relação ás gramíneas, e determinaram maior rendimento em grãos do milho; determinou-se requerimento de 90, 150 e 150 kg ha-1 de Nuréia, respectivamente, sob leguminosa, gramínea e nabo forrageiro, sendo a eficiência da adubação nitrogenada sob as mesmas, respectivamente, de 12, 33 e 30 kg grão kg-1 de N-uréia. Na cultura do milho o N-nitrato do solo pode ser utilizado como ferramenta complementar na definição da necessidade de N-fertilizante, da época de aplicação e no controle de perdas por lixiviação. / Tillage and cover crops have influence on soil nitrogen (N) dynamics with reflexs on the management of mineral N fertilization. The main objectives of this study were to evaluate: (i) the effect of conventional (CT) and no-tillage (NT) systems on soil N dynamics; (ii) the influence of winter cover crops species on soil N dynamics and maize yield; (iii) verify the necessity of adaptation of N fertilization of maize in sucession to different cover crops species; (iv) the use of soil mineral N as an auxiliar tool of mineral N fertilization of maize. The research was carried out on a Brown Oxisol with high potential of N supply, in the Middle- Shouth region of Paraná, Brazil. Long-term tillage effect was evaluated in a 28 years-old experiment that began in 1978 and it was sampled in 2006/07. The cover crops effect was evaluated in experiments carried out in 2005/06 and 2006/07 involving grasses, legumes, grasses-legumes consortium, fallow and bare soil plots. Soil, cover crops and maize variables were evaluated. The effect of no-tillage increasing total soil N and C stocks in surface soil layer (0-0.05 m) was counterbalanced by the accumulation of these elements in sub-surface soil layer (0.1-0.2 m) under conventional tillage system. Biological components of N cycle, like N-microbial biomass and activity and amidase and urease enzimes activity, were improved in the surface layer of no-tillage soil. Mineral N content in surface soil layers were improved in beginning stages of maize under notillage, while conventionally-tilled soil showed higher mineral N content some time later in the arable soil layer. The NH3 volatilization was higher in no-tillage soil attaining 18% of the applied N. Potential of N lixiviation was verified under conventional tillage under high N fertilization rates (160 kg ha-1), as evidenced by the increase of mineral N content in the 0.4-0.6 m soil layer. Legumes and consortium white oat-vetch improved N availability to maize, decreasing the reccomended N fertilization rates in comparison to the fallow or grasses cover crops. Soil nitrate can be a usefull tool for the management of mineral Nfertilization of maize crop under no-tillage system.

O uso de dejetos animais como fertilizantes em excesso e/ou por longos períodos pode causar acúmulo e alterar as formas e disponibilidade de P, Cu e Zn do solo. O objetivo do trabalho foi avaliar alterações nos teores, formas e disponibilidade destes elementos no solo e verificar sua validade e de alguns índices ambientais em áreas de uso de dejetos animais. O trabalho constou de análises químicas em solo coletado na camada 0-20 cm em dois locais de uso contínuo e uso passado de dejetos animais, no município de Concórdia SC, no sul do Brasil. Realizaram-se extrações independentes e fracionamento químico para P, Cu e Zn, além de análises de outros atributos químicos do solo. As formas predominantes de Cu e Zn foram as recalcitrantes em ambos os locais, porém, os dejetos animais causaram expressivo aumento nos teores e proporções das formas mais facilmente disponíveis. Os teores de Cu e Zn extraíveis com HCl 0,10 mol L-1 (CuO e ZnO) e as proporções entre CuO e Cu total e entre ZnO e Zn total do solo mostraram-se potenciais índices para discriminar áreas com e sem uso de dejetos animais. As formas de P predominantes nas áreas sem dejetos foram as recalcitrantes e nas áreas com dejetos, as mais reativas, sendo que nessas últimas aumentou a proporção de P inorgânico e diminuiu aquelas de P orgânico e de P residual no solo, havendo indícios de que essas alterações persistem no longo prazo. O uso de dejetos animais aumentou expressivamente a taxa de ocupação dos sítios potencialmente reativos para P do solo, resultando em P extraído por água (PAG) muito acima daquele considerado como o limite crítico para baixo risco ambiental. O índice grau de saturação de P (GSP) mostrou-se válido para solos com uso de dejetos animais, confirmando seu potencial de uso como índice para fins ambientais. / Land application of animal wastes in the long term and or in excess of crop needs may cause the build up of P, Cu and Zn in the soil and change their dominant forms and availability. The objective of the research was to assess contents and dominant forms of P, Cu and Zn as well as their availability in the soil and check for their usefulness as soil indices applied to areas receiving animal wastes. The research consisted of chemical analysis for soil characterization followed by sequential and single extractions for P, Cu and Zn from soil samples taken from the top 20 cm layer of animal manured areas and adjacent forest or pasture fields in two locations in Concórdia SC, Southern Brazil. In one of the places animal wastes were continuously applied for at least 10 years while in the other one no manures were applied since 8 years from sampling which followed a period of at least 10 years of intensive manuring. The predominat forms of Cu and Zn were the recalcitrant ones in both locations in no manured areas as well as in nearly all of the manured areas. However, animal wastes clearly increased the amount and proportion of the more available forms of Cu and Zn as measured by both sequential and single extractions. Cu and Zn extracted by HCl 0,10 mol L-1 (respectively CuO and ZnO) as well as the ratio CuO/total Cu and ZnO/total Zn showed good potential as soil indices to discriminate manured from no manured areas. Regarding to P the predominant forms in no manured areas were the recalcitrant ones while in the manured areas predominated the more available ones with a clear increase in the inorganic forms. The build up of soil P and the change in the dominant forms of this element appear to be long lasting. The long term use of animal wastes greatly increased the soil P saturation which resulted in water extractable P far exceeding the critical limit for low environmental risks. The degree of P saturation (OPS) confirmed its applicability for clay soils and showed to be a good tool to discriminate manured from no manures areas.