Microbial diversity plays an important role in the decomposition of soil organic matter. However, the drivers of this dependence still remain unclear. The work is based on long-term monitoring of soils of different successional stages of different diversity. Soil sampling was conducted on two dumps after brown coal mining in the Sokolov. Soils were X ray sterilized and inoculated by inoculum from both soils in two inoculation density which create gradient of microbial diversity. Then microbial respiration was measured in either supplied or not supplied by litter of Calamagrostis epigejos. Results showed a strong positive correlation between the microbial diversity and decomposition of organic matter if the microbial community is limited by available carbon. If there isn't carbon limit available, the decomposition rate is controlled by the amount of microbial biomass. Results demonstrated positive correlation between the rate of decomposition and the amount of fungal biomass. The soils with the addition of leaf litter showed priming effect in the initial stage of decomposition. In the control samples without addition of litter priming effect wasn't observed. Increasing humidity led to increase of decomposition rate. We can conclude with a clear conscience that similarly conclusive results associated...

A demanda crescente de alimentos gera problemas ambientais, principalmente devido à remoção das coberturas vegetais nativas para a expansão da agricultura no Brasil. Essas alterações no uso da terra acarretam mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo. O tipo de vegetação também tem influência sobre a biota do solo e, por isso, a sua alteração ocasiona mudanças na biomassa microbiana, como revelam estudos envolvendo desmatamento. Os microorganismos representam a maior diversidade biológica e fisiológica do solo, além de serem responsáveis por mais de 95% dos processos de decomposição e ciclagem de nutrientes. Por este motivo, a demanda por indicadores rápidos e confiáveis para detectar alterações na qualidade do solo, principalmente por aqueles com base nos microrganismos, vem crescendo continuamente. O objetivo geral foi verificar se há diferenciação dos padrões da atividade e da diversidade funcional da biomassa microbiana dos solos sob as diferentes vegetações naturais, pastagens em uso e sistemas agrícolas recém implantados. A área de abrangência desta pesquisa corresponde aos estados de Rondônia (RO) e Mato Grosso (MT), que foi dividida em 11 ecorregiões relativamente homogêneas em termos de solos, vegetação nativa, geologia, clima e relevo. Foi realizada a análise da variável canônica de alguns atributos físicos, químicos e microbiológicos de cada ecorregião e uso da terra, buscando evidenciar padrões e as variáveis que os diferenciam. As áreas nativas apresentaram padrões distintos na dinâmica dos atributos microbiológicos relacionadas principalmente à quantidade de serapilheira em cada bioma estudado. Em relação às áreas antropizadas, observaram-se resultados similares entre pastagens e áreas nativas, significativamente diferentes dos resultados obtidos em áreas agrícolas, que devido à diferença de manejo e diversidade de culturas analisadas apresentou uma grande variabilidade no seu resultado final. Os resultados obtidos reforçam a recomendação da utilização dos atributos microbiológicos como indicadores de mudança de uso da terra, aliados a fatores químicos e físicos. A respiração induzida por substratos (ou diversidade catabólica) mostrou-se eficiente na separação dos usos da terra e ecorregiões. Estes resultados suportam a idéia de que cada forma de uso da terra induz a presença de grupos específicos de microrganismos, independente de tipo de solo, clima ou outras influências externas. / The increasing demand for food creates environmental problems, mainly due to the removal of native vegetation cover for agriculture expansion in Brazil. These changes in land use leads to changes in the soil organic matter dynamics. The vegetation type also affects the soil biota and, therefore, its change causes modifications in the microbial biomass, as shown by studies involving deforestation. Microorganisms represent the most biological and physiological diverse in soil, as well as being responsible for more than 95% of the decomposition and nutrient cycling. For this reason, the demand for fast and reliable indicators to detect changes in soil quality, especially for those based on micro-organisms has been growing continuously. The main objective in this research was to check the differentiation of patterns in activity and functional diversity of soil microbial biomass under natural vegetation, pastures and agricultural systems in use. The area covered by this study corresponds to the states of Rondônia (RO) and Mato Grosso (MT), which was divided into 11 ecoregions relatively homogeneous in terms of soil, vegetation, geology, climate and landscape. A canonical variate analysis was used in some physical, chemical and microbiological factors in each ecoregion and land use, looking for patterns and variables that can differentiate them. The native areas showed distinct patterns in the dynamics of microbiological attributes mainly related to the amount of litter in each biome studied. For the disturbed areas, there were similar results between pastures and native areas, significantly different from the results obtained in agricultural areas, which due to differences in management and kind of cultures analyzed showed a great variability in its final result. The results support the recommendation for use of microbiological attributes as indicators of land use change, combined with chemical and physical factors. The substrate-induced respiration (or catabolic diversity) was efficient in the separation of land uses and ecoregions. These findings support the idea that specific land uses have specific groups of microbial biomass, regardless soil type, climate or other external influences.

A mudança de uso da terra no Cerrado acarreta em alterações na dinâmica da matéria orgânica do solo (MOS). Práticas de manejo com revolvimento das camadas de solo aceleram a decomposição da MOS, favorecendo as emissões de gases do efeito estufa do solo para atmosfera. Dessa forma, o objetivo desse trabalho foi avaliar as mudanças na dinâmica da MOS de um Neossolo Quartzarênico submetido a diferentes usos e sistemas de manejo, utilizando como referência o sistema nativo (Cerrado). O presente estudo foi realizado no município de Comodoro - MT (13º50\'00\" a 13º50\'03\" S e 59º37\'18\" O). Foi empregado o delineamento experimental inteiramente casualizado com sete áreas de estudo. As coletas foram realizadas em julho de 2005 e fevereiro de 2006 e as áreas amostradas foram: Cerrado nativo (CER); pastagem (CAP22); plantio convencional com a cultura da soja (CS1), sucessão de culturas arroz-soja (CAS3) e sucessão arroz-soja-sorgo ou milheto (CAS/Sor3 e CAS/M3); e plantio direto (CAP13S/M5). Foram estudadas as seguintes variáveis: atributos físicos e químicos do solo, estoques de carbono (C) e nitrogênio (N) do solo, teores de C e N nas frações granulométricas da MOS, quantidades de N inorgânico, C e N microbiano do solo, quociente metabólico (qCO2) e fluxos de gases do solo (CO2, N2O e CH4). Os resultados deste estudo indicaram que os sistemas com plantio convencional e plantio direto avaliados apresentaram melhoria nos atributos físicos e químicos do solo em relação a pastagem (CAP22), com menor compactação do solo e aumento na disponibilidade de fósforo, cálcio e magnésio. Foram obtidos maiores estoques de C e N em CAS/Sor3 e CAS/M3, áreas com maiores teores de argila. A área CAP13S/M5 também mostrou maiores teores de argila, porém baixos estoques de C e N, resultado atribuído ao uso da terra por treze anos com pastagem sem reforma e ao pouco tempo de implantação do sistema plantio direto. Analisando as frações granulométricas da MOS verificou-se maiores teores de C e N na fração menor que 50 \'mü\'m. As maiores quantidades de N inorgânico em relação ao CER foram observados na área CAS/M3, e com exceção desta área, a forma predominante de N inorgânico foi o amônio. Foram obtidas maiores quantidades de C e N microbiano na época úmida, quando todas as áreas estavam com cobertura vegetal. Entre as áreas de estudo, as maiores quantidades de C e N microbiano foram obtidos em CAP22. Os fluxos de C-CO2, com exceção da área CAS/Sor3, foram maiores na época úmida, enquanto que os fluxos de N-N2O e C-CH4 foram semelhantes entre as épocas de estudo. Os fluxos de gases em C equivalente não apresentaram diferenças significativas entre as áreas de estudo devido ao alto desvio padrão verificado para cada gás. A mudança de uso da terra promove alterações na dinâmica da MOS, porém neste estudo não foi possível distinguir qual o melhor sistema de uso para o Neossolo Quartzarênico devido ao pouco tempo de implantação dos sistemas plantio convencional e plantio direto, e a degradação da pastagem (apesar do maior tempo de implantação) / Land-use changes of Brazilian savanna (Cerrado) result in alterations of the soil organic matter (SOM). Managements practices with tillage accelerate the SOM decomposition, enhancing greenhouse gases emissions from the soil to the atmosphere. Therefore, the objective of this work was to evaluate the changes in the SOM dynamics of a Typic Quartzipisamment submitted to different uses and managements systems, using as reference the native system (Cerrado). The present study was conducted in areas located at Comodoro (Mato Grosso state, Brazil) (from 13º50\'00\" till 13º50\'03\" S and 59º37\'18\" W). At each site, samples were taken randomly within seven areas. Sampling activities were performed in July 2005 and February 2006 and the sample sites consist of an area of \"Cerrado\" (CER); pasture (CAP22); conventional tillage with soybean (CS1), rice-soybean succession (CAS3) and rice-soybean-sorghum or millet (CAS/Sor3 and CAS/M3) successions; and a field with no-tillage system (CAP13S/M5). Studied variables were: physical and chemical attributes, C and N stocks, isotopic composition of 13C/12C and 15N/14N, C and N content in the SOM fractions, quantity of inorganic N, microbial C and N biomass, metabolic quotient (qCO2), and the soil gases fluxes (CO2, N2O and CH4). The results of this study showed that all evaluated fields under conventional or no-tillage systems result in physical and chemical attribute improvement in relation to the pasture (CAP22), with soil compaction decrease, pH increase and improvement of the availability in phosphorus, calcium and magnesium. The C and N stocks were higher in areas CAS/Sor3 and CAS/M3, corresponding to the highest clay content. The area CAP13S/M5 showed similar clay content, but smaller C and N stocks, this result was attributed to the land-use: thirteen years as pastures without reform and also the short time of no-tillage implantation. Analyzing the SOM fractions, it was verified higher C and N contents in the 50 \'mü\'m fraction. The higher quantities of inorganic N in relation to the CER were found in area CAS/M3, and with exception of this area, ammonium was the predominant form of inorganic N. Higher quantities of the microbial C and N were obtained during the wet season, when all areas presented a cover crop. Among areas, the higher quantities of microbial C and N were obtained in CAP22. The fluxes of C-CO2, excepting area CAS/Sor3, were higher during the wet season, while the fluxes of N-N2O and C-CH4 were similar between seasons studied, because high standard deviations were calculated for each gas. The land use promoted alterations in SOM dynamic, however it was not possible to differentiate the best land use for this Typic Quartzipisamment, mainly due to the short time of no-tillage implantation, and the degradation of the pasture (although of the implantation time was higher)

A cianobactéria Arthrospira (Spirulina) platensis, é um dos micro-organismos fotossintetizantes mais estudados e cultivados, e atualmente tem sido utilizado para a produção de biomassa, com elevado conteúdo de proteínas, vitaminas, minerais, aminoácidos essenciais, ácidos graxos poli-insaturados e pigmentos, com potencial uso como complemento alimentar para humanos, bem como em alimentação de animais. No entanto, o cultivo de micro-organismos fotossintetizantes tem uma demanda hídrica bastante alta. Dessa forma, é importante a realização de trabalhos que avaliem a possibilidade de reuso de meio de cultivo de Arthrospira, que, além de reduzir os custos com nutrientes, contemplam o aspecto ambiental, evitando salinização do solo e eutrofização de corpos hídricos. Este trabalho avaliou a reutilização de meios do cultivo de Arthrospira (Spirulina) platensis tratados com carvão ativado em pó e diferentes agentes coagulantes. Os efluentes foram obtidos dos cultivos de A. platensis com nitrato de sódio como fonte de nitrogênio em processo descontínuo, em minitanques. Os efluentes passaram por tratamentos físico-químicos com diferentes concentrações de carvão ativado em pó (30, 40 e 50 mg.L-1) e cloreto férrico (6, 10 e 14 mg.L-1) ou sulfato férrico (15, 25 e 35 mg.L-1) para serem reaproveitados em cultivos desse micro-organismo. O reuso de meio no cultivo de A. platensis mostrou resultados aceitáveis, observando-se que o crescimento desta cianobactéria foi satisfatório, com obtenção de concentração celular máxima (Xm) obtida de 1093 mg.L-1 em frasco Erlenmeyer, correspondente ao ensaio com meio tratado com 30 mg.L-1 de carvão ativado em pó (CAP) e 6 mg.L-1 de cloreto férrico. Esses resultados de crescimento celular foram da mesma ordem de grandeza que os resultados de Xm obtidos com meio novo e maiores que aqueles oriundos de crescimentos em meios tratados com sulfato férrico como agente coagulante, cujos valores de concentração celulares máximas não excederam 806 mg.L-1. Os cultivos em meios provenientes de tratamento com cloreto férrico não alteraram a composição da biomassa, chegando a valores de teor protéico da ordem de 47%. Conclui-se que o reuso de meio pode ser viável para a produção de biomassa de A. platensis, reduzindo o custo de produção pelo reuso dos nutrientes. / The cyanobacterium Arthrospira (Spirulina) platensis, one of the most studied and cultivated photosynthetic microorganisms and, currently has been used for biomass production of biomass, with high contents of protein, vitamins, minerals, amino acids, polyunsaturated fatty acids, and pigments, with potential use as a dietary supplement for human food supplement and animal feed. However, the cultivation of photosynthetic microorganisms have a very high water demand. Thus, is important to carry out studies evaluating the possibility of reuse of Arthrospira culture medium, which, in addition to reducing the costs of nutrients, include the environmental aspect, preventing soil salinization and eutrophication of water bodies. This work has evaluated the reuse of effluent medium from Arthrospira (Spirulina) platensis cultivation treated with powdered activated carbon and different coagulants. The effluent, obtained from A. platensis batch cultivation in bench-scale open ponds, using sodium nitrate as a nitrogen source. The effluent went through physico-chemical treatments employing different concentrations of powdered activated carbon (30, 40, and 50 mg.L-1) and ferric chloride (6, 10, and 14 mg.L-1) or ferric sulphate (15, 25, and 35 mg.L-1) for them to be reused in cultured microorganism. The reuse through the cultivation of A. platensis showed acceptable results, observing that the growth of this cyanobacterium was satisfactory, obtaining maximum cell concentration (Xm) obtained 1093 mg.L-1 in Erlenmeyer flask, corresponding to the assay medium treated with 30 mg.L-1 of powdered activated carbon (PAC) and 6 mg.L-1 ferric chloride. The results of cell growth were the same order of magnitude as the results of Xm obtained with new culture medium and larger than those from growth in media treated with ferric sulfate as a coagulant agent, whose maximum values of cell concentration did not exceed 806 mg.L-1. The cultures in media from treatment with ferric chloride did not alter the composition of the biomass, reaching values of protein content of around 47%. It is concluded that the reuse of cultures medium may be feasible to produce biomass of A. platensis, reducing the production cost by recycling of nutrients.

Há tendências de expansão da área cultivada com cana-de-açúcar devido ao aumento da demanda mundial por biocombustíveis. Por razões econômicas e legais a colheita da cana-deaçúcar sem queima vem crescendo significativamente. Entretanto, pouco se conhece sobre o efeito desta palhada da cana sobre a dinâmica e estabilidade do carbono no solo. O incremento no teor de carbono no solo pode acarretar benefícios nos âmbitos agronômico, ambiental e até mesmo econômico. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi quantificar e comparar os estoques de carbono e nitrogênio do solo e avaliar a qualidade da matéria orgânica por meio da caracterização das substâncias húmicas em área cultivada com cana-de-açúcar com e sem queima da palhada. Foram utilizadas cronossequências de 6 e 12 anos com e sem queima da palhada, além de uma área sob vegetação nativa (usada como referência). As áreas localizam-se na Usina São Martinho, em Pradópolis, estado de São Paulo. O solo é classificado como Latossolo Vermelho distroférico de textura muito argilosa. As áreas com o manejo sem queima da palhada apresentaram maiores estoques de carbono em todas as profundidades avaliadas em comparação as áreas com queima. O incremento obtido entre as áreas de 6 e 12 anos de manejo sem queima foi de 1,77 Mg ha-1 ano-1 de carbono e 0,25 Mg ha-1 ano-1 de nitrogênio para a camada 0-30 cm de profundidade. Quanto aos aspectos químicos relacionados à fertilidade do solo, não ocorreram diferenças significativas em decorrência do manejo da palhada, corroborando aos resultados obtidos pelas análises espectroscópicas de fluorescência. As avaliações espectroscópicas mostraram que entre as áreas de 12 anos de cultivo não ocorreram diferenças no grau de humificação. Já a área de 19 anos sem queima apresentou maior grau de humificação em comparação às demais situações avaliadas nas profundidades de 0-10 e 10-20 cm tanto para os ácidos húmicos como para os ácidos fúlvicos. As análises de Infravermelho com Transformada de Fourier indicaram maiores concentrações de grupos fenólicos e ácidos carboxílicos na área de 19 sem queima e menores valores para a área sob vegetação nativa nas duas profundidades avaliadas para os ácidos húmicos. Para os ácidos fúlvicos não verificou-se diferenças entre as situações avaliadas. / There is a trend for expansion in the area cultivated with sugarcane, mainly due to the increase in global demand for biofuels. Due to economic and legal reasons unburned sugarcane harvesting system is increasing rapidly. However, little is known about the sugarcane trash effect on carbon dynamics and stability in soils. The increase in soil carbon content can promote benefits on agronomic, environmental and also on economic aspects. In this context, the objective of this study was to quantify and compare soil carbon and nitrogen stocks and to evaluate soil organic matter quality through the characterization of humic substances in areas cultivated with sugarcane under burned and unburned harvesting system. Chronosequences with 6 and 12 years under burned and unburned sugarcane and an adjacent area under native vegetation (used as reference) were evaluated. The areas were located at Sao Martinho Mill, in Pradopolis, Sao Paulo State. The soil is classified as clayey Oxisol (Latossolo Vermelho distroférico de textura muito argilosa). Unburned sugarcane soils presented higher carbon stocks in all evaluated layers compared to the burned areas. The increments of 1.77 and 0.25 Mg ha-1 year-1 on soil carbon and soil nitrogen, respectively, were observed between the 6 and 12 years under unburned sugarcane in the 0-30 cm layer. No significant differences were observed for soil chemical attributes neither for the spectroscopic (fluorescence) analyses due to the harvesting system. Spectroscopic results showed no differences on humification degrees between areas with 12 years under sugarcane. The area with 19 years under unburned sugarcane showed higher humification degree for the 0- 10 and 10-20 cm layers in comparison with the other evaluated areas, not only for the humic acid but also for the fulvic acid. Fourier Transformed Infrared analyses on humic acids indicated higher concentrations of phenolic groups and carboxylic acids in the area under 19-year old unburned sugarcane and lower values in the native vegetation for the two evaluated soil layers. For the fulvic acids no differences were observed among the evaluated areas.

A demanda crescente de alimentos gera problemas ambientais, principalmente devido à remoção das coberturas vegetais nativas para a expansão da agricultura no Brasil. Essas alterações no uso da terra acarretam mudanças na dinâmica da matéria orgânica do solo. O tipo de vegetação também tem influência sobre a biota do solo e, por isso, a sua alteração ocasiona mudanças na biomassa microbiana, como revelam estudos envolvendo desmatamento. Os microorganismos representam a maior diversidade biológica e fisiológica do solo, além de serem responsáveis por mais de 95% dos processos de decomposição e ciclagem de nutrientes. Por este motivo, a demanda por indicadores rápidos e confiáveis para detectar alterações na qualidade do solo, principalmente por aqueles com base nos microrganismos, vem crescendo continuamente. O objetivo geral foi verificar se há diferenciação dos padrões da atividade e da diversidade funcional da biomassa microbiana dos solos sob as diferentes vegetações naturais, pastagens em uso e sistemas agrícolas recém implantados. A área de abrangência desta pesquisa corresponde aos estados de Rondônia (RO) e Mato Grosso (MT), que foi dividida em 11 ecorregiões relativamente homogêneas em termos de solos, vegetação nativa, geologia, clima e relevo. Foi realizada a análise da variável canônica de alguns atributos físicos, químicos e microbiológicos de cada ecorregião e uso da terra, buscando evidenciar padrões e as variáveis que os diferenciam. As áreas nativas apresentaram padrões distintos na dinâmica dos atributos microbiológicos relacionadas principalmente à quantidade de serapilheira em cada bioma estudado. Em relação às áreas antropizadas, observaram-se resultados similares entre pastagens e áreas nativas, significativamente diferentes dos resultados obtidos em áreas agrícolas, que devido à diferença de manejo e diversidade de culturas analisadas apresentou uma grande variabilidade no seu resultado final. Os resultados obtidos reforçam a recomendação da utilização dos atributos microbiológicos como indicadores de mudança de uso da terra, aliados a fatores químicos e físicos. A respiração induzida por substratos (ou diversidade catabólica) mostrou-se eficiente na separação dos usos da terra e ecorregiões. Estes resultados suportam a idéia de que cada forma de uso da terra induz a presença de grupos específicos de microrganismos, independente de tipo de solo, clima ou outras influências externas. / The increasing demand for food creates environmental problems, mainly due to the removal of native vegetation cover for agriculture expansion in Brazil. These changes in land use leads to changes in the soil organic matter dynamics. The vegetation type also affects the soil biota and, therefore, its change causes modifications in the microbial biomass, as shown by studies involving deforestation. Microorganisms represent the most biological and physiological diverse in soil, as well as being responsible for more than 95% of the decomposition and nutrient cycling. For this reason, the demand for fast and reliable indicators to detect changes in soil quality, especially for those based on micro-organisms has been growing continuously. The main objective in this research was to check the differentiation of patterns in activity and functional diversity of soil microbial biomass under natural vegetation, pastures and agricultural systems in use. The area covered by this study corresponds to the states of Rondônia (RO) and Mato Grosso (MT), which was divided into 11 ecoregions relatively homogeneous in terms of soil, vegetation, geology, climate and landscape. A canonical variate analysis was used in some physical, chemical and microbiological factors in each ecoregion and land use, looking for patterns and variables that can differentiate them. The native areas showed distinct patterns in the dynamics of microbiological attributes mainly related to the amount of litter in each biome studied. For the disturbed areas, there were similar results between pastures and native areas, significantly different from the results obtained in agricultural areas, which due to differences in management and kind of cultures analyzed showed a great variability in its final result. The results support the recommendation for use of microbiological attributes as indicators of land use change, combined with chemical and physical factors. The substrate-induced respiration (or catabolic diversity) was efficient in the separation of land uses and ecoregions. These findings support the idea that specific land uses have specific groups of microbial biomass, regardless soil type, climate or other external influences.

A demanda por informações relativas à ciclagem de nutrientes no solo sob sistema plantio direto (SPD) motivou o estudo das variações da biomassa microbiana do solo (BMS) em áreas com diferentes texturas submetidas há longo tempo a esse tipo de manejo. Na região de Campos Gerais, Tibagi (PR) é adotada a seqüência de culturas soja e milho no verão, seguidos de trigo e aveia preta no inverno há mais de 20 anos. O objetivo foi monitorar as variações do C e N-microbianos durante um ciclo de rotação em quatro áreas, sendo três com histórico de 12 anos sob SPD, com textura muito argilosa (PD12-TmuA), argilosa (PD12-TA), e média argilosa (PD12-TmeA), e uma com histórico de 22 anos sob SPD com textura argilosa (PD22-TA). No período de 18 meses foram realizadas nove amostragens de solo em quatro camadas (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Foram avaliadas também alguns parâmetros das raízes do milho e da soja no PD22-TA visando determinar a influência de culturas distintas (plantas C4 e C3) sobre a concentração de BM no perfil do solo. A diferença de dez anos no tempo de adoção do SPD determinou aumento do C-microbiano no PD22-TA sobre o PD12-TA nas camadas mais profundas do solo. O PD22-TA também apresentou em média 30,8 kg Nmic.ha -1 mais BM-N que o PD12-TA na camada 0-20cm, com menor amplitude de variação. As diferenças na textura dos solos há 12 anos sob SPD resultou em maiores médias de C e N-microbiano na camada 0-20 cm na área mais argilosa (PD12-TmuA), exceto nos 20 dias após o plantio do trigo (jun/01). O PD12-TA e o PD12-TmeA não apresentaram diferenças significativas nas quantidades de C-microbiano somente na camada de 0-5cm. O C-microbiano apresentou correlação com o N-NH4 + e o N-NO3 - que o N-microbiano, independente da textura, do tempo de adoção SPD e da seqüência de culturas. O sistema radicular fasciculado do milho totalizou 1324 kg C ha -1 e 58 kg N ha -1 , com maior densidade por comprimento e por matéria seca de raízes ativas e raízes em vias de decomposição na camada superficial. O sistema radicular pivotante da soja (392 kg C ha -1 e 21 kg N ha -1 ) teve contribuição maior de raízes finas e densidade por comprimento do que o milho. O efeito das raízes do milho sobre o C-microbiano atingiu camadas mais profundas do que as raízes da soja. O N-microbiano foi estimulado pela concentração das raízes finas ativas e pelas raízes em decomposição ou de forma indefinida, possivelmente devido à maior concentração de C e N de fácil assimilação liberado ao solo. Concluiu-se que em função do tempo de adoção do SPD o C-microbiano aumenta em profundidade e o N-microbiano apresenta menor variação na camada 0-20 cm. A quantidade de C e N-microbiano é influenciada pela textura do solo. Entretanto, solos de classes textural próximas e sob SPD podem apresentar quantidades iguais de C-microbiano na camada 0-5 cm durante o sistema de produção. / The demand for information about the nutrient cycling in soils under no-tillage motivated the study about soil microbial biomass (SMB) variations in different texture soils submitted for a long period to this kind of management system. The usual sequence of crops adopted for more than 20 years in Campos Gerais, Tibagi (PR) is soybean/corn during the summer and wheat/oats during the winter. The objective was to keep track of the microbial-C and N variations during a crop rotation cycle in four areas: three of them have been cultivated for 12 years under the no-tillage system, with a clay (PD12-TmuA), a sandy clay (PD12-TA), and a sandy clay loam (PD12-TmeA) texture, and a fourth, 22 years under the no-tillage system with a sandy clay loam textural class (PD22-TA). Nine soil samplings were performed during a period of 18 months, each time collecting four soil layers (0-2,5; 2,5-5; 5-10; 10-20 cm). Several corn and soybean root parameters were also evaluated in PD22-TA to determine the influence of diverse crops (C4 and C3 plants) on the microbial biomass concentration in the soil profile. The ten-year difference in no-tillage system adoption caused and increase of microbial-C in PD22-TA in relation to PD12-TA in the deeper soil layers. The PD22-TA also showed, on average, 30,8 kg Nmic.ha -1 more microbial-N than the PD12-TA in the 0-20 cm, with a narrower range of variation. The divergence in texture among the 12-year no-till sites resulted in higher microbial-C and N means in the 0-20 cm soil layer, except for 20 days after the wheat sowing. PD12-TA and PD12-TmeA did not show significant differences in the microbial-C amounts only for the 0-5cm layer. Microbial-C was more positively correlated with N-NH4 + and N-NO3 - than microbial-N, independently of soil texture, time since no-till adoption and crop sequence. The corn root system totaled 1324 kg C ha -1 and 58 kg N ha -1 in the upper soil layer, with higher density per length and per active root dry mass, and more roots in decomposition. The soybean root system (392 kg C ha -1 and 21 kg N ha -1 ) contributed more with fine roots and density per length than the corn. The effect of the corn root system on microbial-C reached deeper soil layers than the soybean roots. Microbial-N was stimulated by fine and active root concentration and by roots in decomposition phase, probably due to higher labile C and N concentration released to the soil. It was concluded that the microbial-C increased in depth along the period of no-till adoption, while the microbial-N showed less variation in the 0-20 cm soil layer. Both microbial-C and N are influenced by soil texture, although similar textural classes under no-till can maintain similar microbial-C amounts in the 0-5 cm soil layer during the crop production system.

No presente estudo perseguimos os seguintes objetivos: a) caracterizar o grau de degradação física e química de solos usados em cultivo agrícola por várias décadas, originalmente cobertos por Mata Atlântica (Floresta Estacional Semidecidual) em Botucatu, SP; b) avaliar as alterações biológicas destes solos ao longo de 16 meses pós-reflorestamento com diferentes modelos de associação de espécies da Mata Atlântica. As áreas experimentais estavam localizadas em duas propriedades (Fazenda Lageado e Edgardia) da Faculdade de Ciências Agronômicas (FCA/UNESP) em Botucatu-SP. O clima da região é do tipo tropical com inverno seco (Cwa, classif. de Köppen). Os solos das áreas experimentais são os seguintes: um Nitossolo Vermelho (NV) de textura argilosa; um Argissolo Vermelho-Amarelo (AVA) álico, de textura areia-franca; e um Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA) álico, de textura arenosa. Seis tratamentos (delineamento em blocos casualizados, com três repetições) foram usados: Testemunha; Semeadura Direta; Taungya; Consorciação; Restauração e, por fim, Fragmentos Florestais. Os atributos físicos (textura, densidade e porosidade) foram avaliados nas camadas de 0-10, 10-20 e 20-40cm, os atributos químicos (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn e Zn) nas camadas de 0-5, 5-10, 10-20 e 20-40cm e os atributos biológicos (C da biomassa microbiana, liberação de CO2 e mineralização de N) nas camadas de 0-5 e 5-20cm. No NV, o teor de argila no solo degradado foi 57% maior do que o obtido no solo sob o Fragmento Florestal (camada 0-10cm), no AVA, 33% maior e, no LVA, 77% menor. Este efeito, no NV e AVA, foi atribuído à remoção de camadas superiores do solo, mais arenosas, pela erosão e exposição das camadas inferiores mais argilosas. No LVA, o menor teor de argila e silte no solo degradado foiatribuído à perda destas frações por eluviação ou em suspensão na enxurrada. O pH, teor de MO, de P e de Ca nos solos NV e LVA foram bem superiores nos Fragmentos Florestais relativamente aos obtidos nas áreas com solos degradados. Diferenças menos acentuadas foram observadas no AVA, como também detectadas para a composição textural, indicando que este solo está menos degradado que os demais. A CTC dos solos mostrou-se altamente correlacionada com os teores de argila e de MO. Isto destaca a importância da preservação da composição granulométrica e elevação dos teores de MO com o intuito de restaurar importantes propriedades físico-químicas do solo, como a CTC. Em áreas com cobertura florestal (Fragmentos Florestais do NV, AVA e LVA), o C da biomassa microbiana apresenta maiores valores na camada superficial e no verão. Fato atribuído a condições mais favoráveis (MO, pH, umidade, temperatura, etc) à manutenção da vida microbiana no solo. O C da biomassa microbiana e, em menor escala, a liberação de CO2 apresentaram-se como bons indicadores das alterações ocorridas após o reflorestamento com as diferentes associações de espécies. No LVA, como o solo desta área se apresenta mais degradado, em relação ao NV e ao AVA, a alta correlação e relação C microbiano/C orgânico indica que a biomassa microbiana é um importante compartimento de reserva do C orgânico do solo. Quanto aos atributos biológicos, as diferenças entre os Fragmentos Florestais e os demais tratamentos continuam a existir nas três áreas e camadas, devendo ser gradativo o retorno desses atributos à condição pré-existente; ademais, o tempo de retorno sofrerá influência das condições edafoclimáticas da área e da associação de espécies presentes. / This study seeks to: a) characterize the degree of physical and chemical degradation of the soils used in agricultural cultivation for several decades, originally covered by the Atlantic Forest (Seasonal Semideciduous Forest) in Botucatu, SP; b) evaluate the biological changes of these soils along a 16-month post-reforestation with different models of species association of the Atlantic Forest. The experimental areas were located in two properties (Fazenda Lageado and Edgardia) of the Agronomic Sciences College (FCA/UNESP) in Botucatu-SP. The climate in that region is the tropical type with dry winter (Cwa, Köppen class.). The soils of the experimental areas are: clayey Red Nitosol (NV), loamy alic Red-Yellow Argisol (AVA), and sandy alic Red-Yellow Latosol (LVA). Six treatments (randomized block design with three replications) were used: Test; Direct Seeding; Taungya; Consortium; Restoration and finally Forestal Fragments. The physical attributes (texture, density and porosity) were evaluated in layers of 0-10, 10-20 and 20-40cm; the chemical attributes (pH, MO, P, S, K, Ca, Mg, H, Al, CTC, B, Cu, Fe, Mn and Zn) in layers of 0-5, 5-10, 10-20 and 20-40cm and the biological attributes (Microbial biomass C, CO2 release and N mineralization) in layers of 0-5 and 5-20cm. The clay content in the degraded soil in NV was 57% higher than that obtained in soil under Forest Fragment (0-10cm layer), 33% higher in AVA, and 77% lower in LVA. This effect in NV and AVA was accredited to the removal of the soil top layers, which are sandier due to the erosion and exposition of the lower layers that are more clayey. In LVA the lowest clay and silt content in the degraded soil was accredited to the loss of these fractions by eluviation or flood suspension. The pH, MO, P and Ca contents in NV and LVA soils were much higher in Forestal iv Fragments regarding those reached in degraded soil areas. The less marking differences were observed in AVA and also detected for the textural composition, thus indicating that this soil is less degraded than the other ones. The CTC of the soils was highly correlated with the clay and MO contents. That highlights the importance of preserving the granulometric composition and elevation of the MO contents in order to restore important physical-chemical soil properties, such as the CTC. In primary forest areas (NV, AVA and LVA Forestal Fragments), the microbial biomass C presents higher values at the top layer and in the summer, a fact accredited to more favorable conditions (MO, pH, moisture, temperature, etc) for the maintenance of the microbial life in the soil. The microbial biomass C and, in a lesser scale, the CO2 release were good indicators of the changes occurred after the reforestation with the different species associations. In the LVA, since the soil of this area is more degraded in relationship to NV and AVA, the high correlation and microbial C/organic C relationship indicate that the microbial biomass is an important reserve compartment of the soil organic C. As to the biological attributes, the differences between the Forestal Fragments and the remaining treatments still exist in the three areas and layers, and the return to the pre-existing attributes is likely to be gradual; moreover, the time of return should undergo influences of the pedoclimatic conditions of the area and of the association of the present species.

A mudança do uso da terra modifica os ciclos dos elementos no solo, com alterações nos fluxos dos gases do efeito estufa (GEE). O tempo de implantação do sistema plantio direto associado a uma planta de cobertura (SPD) pode recuperar o estoque de carbono (C) no solo e mitigar o aumento da temperatura global devido à elevação da concentração dos gases do efeito estufa. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nos estoques de C e N do solo com o tempo de implantação do SPD tomando como referência absoluta a condição original (Cerradão) e, também com referencia relativa áreas com mudança do uso da terra, uma sob pastagem, e outra sob plantio convencional. O estudo foi realizado em áreas situadas no município de Rio Verde-GO (17º50\' a 18º20\' S e 51º43\' a 50º19\' O), em um Latossolo Vermelho distrófico com teores de argila entre 50 e 70 %. O delineamento experimental empregado foi inteiramente casualisados com parcelas subdivididas, constando de doze áreas, estas divididas em três sub-áreas cada qual com seis pontos de amostragem e cinco profundidades (0-5, 5-10, 10-20, 20-30 e 30-40 cm). As áreas amostradas foram três sob Cerradão (CE, 2CE e 3CE); uma sob pastagem (PA), uma sob plantio convencional (PC), e sete em SPD com uma área de conversão do plantio convencional para o SPD (PD 0) e áreas com 4, 5, 7, 8, 10 e 12 anos de implantação do sistema (PD 4, PD 5, PD 7, PD 8, PD 10, PD 12). As variáveis estudadas foram: os atributos físicos e químicos, os estoques de C e N e a composição isotópica do 13C/12C e 15N/14N. Os fluxos dos GEE (CO2, N2O e CH4) foram determinados no CE, PA PC e PD com 8, 10 e 12 anos, além das quantidades de N-inorgânico e C e N-microbiano. Os resultados deste estudo mostraram que o SPD promoveu melhoria nos atributos físicos como a redução da compactação do solo, e nos atributos químicos como o aumento do pH e da disponibilidade de K, P, Ca e magnésio nas camadas superficiais do solo. Os estoques de C e N foram maiores nas áreas sob Cerradão (80 e 4 Mg ha-1, respectivamente para o C e N). Os menores valores nos estoques de C foram reportados no PD 0, PC e PA (54; 62 e 64 Mg ha-1, respectivamente). O tempo de implantação do SPD aumentou o estoque de C no solo, de modo que no PD 12 foi encontrado estoque de C igual as áreas sob Cerradão. A taxa anual de acúmulo de C no SPD foi calculada em 1,26 Mg ha-1 ano-1 (0-40 cm). As quantidades médias de C e N-microbiano e N-inorgânico foram encontradas no CE, o Nnitrato correspondeu a 60 % do total em todas as áreas. A maior emissão total em Cequivalente foi observado na PA (160 kg ha-1 ano-1), no CE foi de 135 kg ha-1 ano-1, enquanto que para o PC e SPD as emissões foram de 121 e 129 kg ha-1 ano-1, respectivamente. O seqüestro de C no solo sob SPD para a situação avaliada foi de 1,13 Mg ha-1 ano-1. O SPD mostrou neste estudo, que é uma prática agrícola que melhora as condições do solo, promovendo o aumento no estoque de C sem o aumento nas emissões de N2O e CH4 podendo tornar-se uma alternativa para mitigar as emissões dos GEE, garantindo a sustentabilidade do sistema produtivo / The land-use change transforms the elements cycles in the soil, with alterations in the greenhouse gas (GHG) emissions. The time of implementation of the no-tillage system associated with a cover crop (NT) can recover the carbon (C) stocks in the soil and thus mitigate the global temperature increase due increasing GHG concentration. Therefore, the objective of this work was to evaluate the alterations of the soil carbon and nitrogen stocks following implementation time of no-tillage (NT) system taking as absolute reference the original condition (Cerradão) and, also, as relative reference, areas with other land use change, one under pasture, and other under conventional tillage. The study was done in areas located at Rio Verde (Goias state, Brazil) (17°50\' to 18°20\' S and 51°43\' to 50°19\' W), in a Oxisol (very clayed Red Dystrofic typic Latosol) with clay contents in the range 50 - 70 %. At each site, samples were taken randomly with subdivided parcels; these sites were divided in three sub-areas with six sampling locations and five depths (0-5, 5-10, 10-20, 20-30, 30-40 cm.). The sampled sites were three under ?Cerradão? (CE, 2CE and 3CE); one pasture (PA), one conventional tillage (CT), and seven situations under no-tillage system with an area recently converted from conventional tillage to no-tillage (NT 0), and areas with 4, 5, 7, 8, 10 and 12 years of implementation of the no-tillage (NT-4, NT-5, NT-7, NT-8, NT-10 and NT- 12). The variables studied were: physical and chemical attributes, the C and N stocks and the isotopic composition of 13C/12C and 15N/14N. The GHG emissions (CO2, N2O and CH4) were measured in CE, PA, CT and NT with 8, 10, and 12 years together with the quantity of inorganic-N and microbial C and N. The results of this study showed that these no-tillage systems guaranteed the physical attribute improvement with the decrease of the soil compaction and in the chemical attributes with increase of pH and of the availability of K, P, Ca and magnesium in the soil superficial layers. The carbon and nitrogen stocks were higher in ?Cerradão? (80 and 4 Mg ha-1, respectively to C and N). The lowest values in the carbon stocks were reported in NT-0, CT and PA (54; 62 and 64 Mg ha-1, respectively). The implementation time of no-tillage (NT) system increased the carbon stock in the soil, leading to carbon stock in the NT-12 area in the same level of the ?Cerradão? areas. The annual soil C accumulation in the NT system was calculated in 1,26 Mg ha-1 yr?1 (0-30 cm). For all areas, the average quantities of C and microbial-N and inorganic-N were found in CE, nitrate-N corresponded 60 % of the total. The highest total emission in C-equivalent was observed in PA (160 kg ha-1 yr-1), in CE it was 135 kg ha-1 yr-1, and amounted 121 and 129 135 kg ha-1 yr-1 for the CT and NT respectively. The carbon sequestration in the soil under (NT) for the studied situations was 1,13 Mg ha-1 yr-1. The No-tillage (NT) system studied showed to be an agricultural practice that improves the soil condition, promoting the increase of carbon stock without the increase of N2O and CH4 emissions, being thus an alternative to diminish the GHG emissions, and guaranteeing the sustainability of the productive system

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