A humanidade como conhecemos hoje é totalmente dependente da agricultura de grande escala. Estamos chegando próximo ao esgotamento de novas áreas para ampliação ou substituição de áreas agrícolas. Isso torna premente uma avaliação da sustentabilidade dos agroecossistemas a fim de averiguar se eles estão aptos a continuar sua função de prover alimentos a uma população crescente. Este trabalho tem como foco os aspectos físicos e químicos do solo com visão restrita aos processos internos do sistema produtivo, sem uma avaliação da sustentabilidade de toda a cadeia produtiva. O objetivo do presente projeto foi estudar o efeito temporal da cultura da soja nos atributos físicos e químicos do solo, quando uma vegetação de Cerrado é substituída pela atividade agrícola. Utilizando para tanto uma cronoseqüência de 5 áreas agrícolas com tempo de cultivo de 4 anos (C4D3) 12 anos (C12D5) 13 anos (C13D12) 14 anos de cultivo de grãos e 8 anos de cultivo de pastagem (C14P8) e 23 anos (C23D12) tendo como linha de base para comparação uma área sob Cerrado (CE). Todas as áreas apresentaram relêvo plano e mesmo tipo de solo (LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO distrófico de textura argilosa) sendo a distância máxima entre elas de 3,4 km e pertencente ao mesmo produtor localizado a 30 km ao sul da cidade de Sorriso MT (12º42`41``S 55º53`38``W). Em cada área foram coletadas amostras para análises física e química do solo em cinco perfis diferentes nas profundidades de 0 a 5, 5 a 10, 10 a 20, 20 a 30, 30 a 50, 50 a 75 e 75 a 100 cm. Foram analisados os teores de macronutrientes, com exceção do enxofre, e de micronutrientes, com exceção do cloro e molibdênio. Ademais foi determinada a textura, densidade e abundância natural do isótopo ?13C que permitiu o cálculo do carbono (C) proveniente de plantas C3 (CC3) e o C proveniente de plantas C4 (CC4). Com essas análises foram quantificados os estoques de C, CC3, CC4 e nitrogênio (N). O estoque total de C de 0 a 100 cm aumentou com o tempo de cultivo a uma taxa média de 0,80 Mg C ha-1 ano-1, sendo que na área que teve o maior acúmulo a taxa foi de 1,09 Mg C ha-1 ano-1. Grande parte desse aumento no estoque de C se deve ao acúmulo de CC4 que apresentou uma taxa de acúmulo médio de 0,77 Mg CC4 ha-1 ano-1 na camada de 0 a 50 cm. Quanto ao estoque de CC3 de 0 a 100 cm na média não houve alterações com o tempo de cultivo sendo os pontos extremos o C14P8 com variação no estoque a uma taxa de -0,41 Mg CC3 ha-1 ano-1 e o C23D12 com aumentou no estoque de 0,52 Mg CC3 ha-1 ano-1. Ocorreu substituição de CC3 oriundo do Cerrado por CC4 proveniente das culturas C4, mas também houve um acúmulo de CC3 proveniente das culturas C3 (no caso soja). A variação no estoque de N não se correlacionou com o tempo de cultivo. O cultivo do solo aumentou o pH e as concentrações de fósforo, potássio, magnésio, cálcio, boro, zinco e cobre e diminui a concentração de ferro, manganês e alumínio tóxico. No quesito balanço nutricional e de carbono o sistema agrícola adotado não só manteve as qualidades originais do solo como aumentou o teor de grande parte dos elementos essenciais ao crescimento das plantas mostrando ser sustentável dentro de uma visão restrita aos processos de balanço nutricional internos do sistema produtivo. / Humanity as we know today is totally dependent in the large scale agriculture. We are getting close to the point where it will no longer be possible to expand or substitute agriculture areas. Making an evaluation of the agriculture system sustainability very important, to verify if they are fit to maintain there function as a food provider for a growing population. This work focus on the soil physical and chemical aspect with a restricted vision on the internal farm process, without an evaluation of the entire production chain. The object off this work was to study the temporal effect of the soybean cultivation in the physical and chemical soil properties when a typical Cerrado vegetation is replaced by agriculture. Five agriculture areas with different cultivation time, i.e. 4 years (C4D3), 12 years (C12D5), 13 years (C13D12), 14 years of grain production and 8 years of pasture (C14P8) and 23 years (C23D12) where compared to a nearby Cerrado plot. All plots had the same soil type (LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO distrófico de textura argilosa) and relief, being the maximum distance between plots 3.4 km. They all belong to the same farmer located approximately 30 km south of the city Sorriso in the Mato Grosso state (12º 42` 41`` S 55º 53` 38`` W). In each plot five soil sampling pits where made, soil sampling was done at the 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-75 and 75-100cm depth. All major nutrients, with the exception off hydrogen, oxygen and sulfur and all minor nutrient, with the exception off chlorine and molybdenum where analyzed. Soil texture and 13C natural abundance, that permitted the calculation off the C3 plants carbon (CC3) and the C4 plants carbon (CC4), was also determined with this results the carbon (C), CC3, CC4 and nitrogen (N) stocks was calculated. The total C stock from 0 to 100cm increased with the cultivation time at a average rate of 0.8 Mg C ha-1 year-1, and on plot with the greatest accumulation (C23D12) the rate was 1.09 Mg C ha-1 year-1. A significant part off this accumulation was due to the CC4 contribution with an average rate off 0.77 Mg CC4 ha-1 year-1 in the 0 to 50cm profile. The CC3 stock in the 0 to 100cm profile did not correlate with the cultivation time, being the extreme points the C14P8 with a depletion off -0.41 Mg CC3 ha-1 year-1 and the C23D12 with a accumulation off 0.52 Mg CC3 ha-1 year-1. This shows that a replacement off the original Cerrado CC3 by the agriculture CC4 (maize) occurred, but that in some areas a accumulation off soybean CC3 also took place. The N stock variation did not correlate with the cultivation time, probably a different variable not measured in this study is driving this element. Soil cultivation increased the pH and phosphorus, potassium, magnesium, calcium, boron, zinc and copper soil concentration. Other elements such as iron , manganese and aluminum decreased with the soil cultivation. In the carbon and nutritional balance the agriculture system adopted maintained the soil original qualities and even increase the concentration off some elements. Showing that within the internal soil nutritional balance the system is sustainable.

A humanidade como conhecemos hoje é totalmente dependente da agricultura de grande escala. Estamos chegando próximo ao esgotamento de novas áreas para ampliação ou substituição de áreas agrícolas. Isso torna premente uma avaliação da sustentabilidade dos agroecossistemas a fim de averiguar se eles estão aptos a continuar sua função de prover alimentos a uma população crescente. Este trabalho tem como foco os aspectos físicos e químicos do solo com visão restrita aos processos internos do sistema produtivo, sem uma avaliação da sustentabilidade de toda a cadeia produtiva. O objetivo do presente projeto foi estudar o efeito temporal da cultura da soja nos atributos físicos e químicos do solo, quando uma vegetação de Cerrado é substituída pela atividade agrícola. Utilizando para tanto uma cronoseqüência de 5 áreas agrícolas com tempo de cultivo de 4 anos (C4D3) 12 anos (C12D5) 13 anos (C13D12) 14 anos de cultivo de grãos e 8 anos de cultivo de pastagem (C14P8) e 23 anos (C23D12) tendo como linha de base para comparação uma área sob Cerrado (CE). Todas as áreas apresentaram relêvo plano e mesmo tipo de solo (LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO distrófico de textura argilosa) sendo a distância máxima entre elas de 3,4 km e pertencente ao mesmo produtor localizado a 30 km ao sul da cidade de Sorriso MT (12º42`41``S 55º53`38``W). Em cada área foram coletadas amostras para análises física e química do solo em cinco perfis diferentes nas profundidades de 0 a 5, 5 a 10, 10 a 20, 20 a 30, 30 a 50, 50 a 75 e 75 a 100 cm. Foram analisados os teores de macronutrientes, com exceção do enxofre, e de micronutrientes, com exceção do cloro e molibdênio. Ademais foi determinada a textura, densidade e abundância natural do isótopo ?13C que permitiu o cálculo do carbono (C) proveniente de plantas C3 (CC3) e o C proveniente de plantas C4 (CC4). Com essas análises foram quantificados os estoques de C, CC3, CC4 e nitrogênio (N). O estoque total de C de 0 a 100 cm aumentou com o tempo de cultivo a uma taxa média de 0,80 Mg C ha-1 ano-1, sendo que na área que teve o maior acúmulo a taxa foi de 1,09 Mg C ha-1 ano-1. Grande parte desse aumento no estoque de C se deve ao acúmulo de CC4 que apresentou uma taxa de acúmulo médio de 0,77 Mg CC4 ha-1 ano-1 na camada de 0 a 50 cm. Quanto ao estoque de CC3 de 0 a 100 cm na média não houve alterações com o tempo de cultivo sendo os pontos extremos o C14P8 com variação no estoque a uma taxa de -0,41 Mg CC3 ha-1 ano-1 e o C23D12 com aumentou no estoque de 0,52 Mg CC3 ha-1 ano-1. Ocorreu substituição de CC3 oriundo do Cerrado por CC4 proveniente das culturas C4, mas também houve um acúmulo de CC3 proveniente das culturas C3 (no caso soja). A variação no estoque de N não se correlacionou com o tempo de cultivo. O cultivo do solo aumentou o pH e as concentrações de fósforo, potássio, magnésio, cálcio, boro, zinco e cobre e diminui a concentração de ferro, manganês e alumínio tóxico. No quesito balanço nutricional e de carbono o sistema agrícola adotado não só manteve as qualidades originais do solo como aumentou o teor de grande parte dos elementos essenciais ao crescimento das plantas mostrando ser sustentável dentro de uma visão restrita aos processos de balanço nutricional internos do sistema produtivo. / Humanity as we know today is totally dependent in the large scale agriculture. We are getting close to the point where it will no longer be possible to expand or substitute agriculture areas. Making an evaluation of the agriculture system sustainability very important, to verify if they are fit to maintain there function as a food provider for a growing population. This work focus on the soil physical and chemical aspect with a restricted vision on the internal farm process, without an evaluation of the entire production chain. The object off this work was to study the temporal effect of the soybean cultivation in the physical and chemical soil properties when a typical Cerrado vegetation is replaced by agriculture. Five agriculture areas with different cultivation time, i.e. 4 years (C4D3), 12 years (C12D5), 13 years (C13D12), 14 years of grain production and 8 years of pasture (C14P8) and 23 years (C23D12) where compared to a nearby Cerrado plot. All plots had the same soil type (LATOSSOLO VERMELHO-AMARELO distrófico de textura argilosa) and relief, being the maximum distance between plots 3.4 km. They all belong to the same farmer located approximately 30 km south of the city Sorriso in the Mato Grosso state (12º 42` 41`` S 55º 53` 38`` W). In each plot five soil sampling pits where made, soil sampling was done at the 0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-50, 50-75 and 75-100cm depth. All major nutrients, with the exception off hydrogen, oxygen and sulfur and all minor nutrient, with the exception off chlorine and molybdenum where analyzed. Soil texture and 13C natural abundance, that permitted the calculation off the C3 plants carbon (CC3) and the C4 plants carbon (CC4), was also determined with this results the carbon (C), CC3, CC4 and nitrogen (N) stocks was calculated. The total C stock from 0 to 100cm increased with the cultivation time at a average rate of 0.8 Mg C ha-1 year-1, and on plot with the greatest accumulation (C23D12) the rate was 1.09 Mg C ha-1 year-1. A significant part off this accumulation was due to the CC4 contribution with an average rate off 0.77 Mg CC4 ha-1 year-1 in the 0 to 50cm profile. The CC3 stock in the 0 to 100cm profile did not correlate with the cultivation time, being the extreme points the C14P8 with a depletion off -0.41 Mg CC3 ha-1 year-1 and the C23D12 with a accumulation off 0.52 Mg CC3 ha-1 year-1. This shows that a replacement off the original Cerrado CC3 by the agriculture CC4 (maize) occurred, but that in some areas a accumulation off soybean CC3 also took place. The N stock variation did not correlate with the cultivation time, probably a different variable not measured in this study is driving this element. Soil cultivation increased the pH and phosphorus, potassium, magnesium, calcium, boron, zinc and copper soil concentration. Other elements such as iron , manganese and aluminum decreased with the soil cultivation. In the carbon and nutritional balance the agriculture system adopted maintained the soil original qualities and even increase the concentration off some elements. Showing that within the internal soil nutritional balance the system is sustainable.