Abundância natural de δ 13C e δ 15N em sistemas de manejo conservacionista no cerrado / Natural abundance of δ 13C and δ 15N in management systems conservation in the cerrado

Diferentes sistemas de uso e manejo do solo modificam o sinal isotópico do 13C e 15N do solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar a abundância natural de 13C e 15N no perfil do solo em áreas com diferentes sistemas de uso do solo no Cerrado goiano. Foram avaliados dois sistemas com rotação de culturas: integração lavourapecuária - ILP (milho+braquiária/feijão/algodão/soja) e sistema plantio direto - SPD (girassol/milheto/soja/milho). Uma área de Cerrado natural (Cerradão) foi tomada como condição original do solo. Foram coletadas amostras de solo nas camadas de 0,0-10,0; 10,0-20,0; 20,0-30,0; 30,0-40,0; 40,0-50,0; 50,0-60,0; 60,0-80,0 e 80,0-100,0 cm e mensurados o 15N e 13C do solo por meio de espectrômetro de massa. Em relação ao 13C, verificou-se predomínio de plantas C3 no Cerrado e influência das plantas C4 nas áreas de SPD e ILP. Os valores de 15N apresentaram um enriquecimento isotópico de acordo com o aumento da profundidade, com maiores valores de 15N observados nas áreas cultivadas. A substituição da vegetação original de Cerradão para implantação de SPD e ILP acarretou mudanças no sinal 13C, ou seja, após 17 anos de cultivo, a incorporação de carbono das gramíneas nestas áreas proporcionou um aumento do sinal de 13C. A análise isotópica de 15N indicou maior mineralização da matéria orgânica do solo com o aumento da profundidade do solo e com maiores taxas nas áreas cultivadas.

Different land use systems and soil management modify the isotopic signal of soil 13C and 15N. The objective of this study was to evaluate the natural abundance the 13C and 15N in the soil profile in areas with different land use systems in the Cerrado of Goias State, Brazil. We evaluated two systems with crop rotation: croplivestock integration - CLI (corn + brachiaria/beans/cotton/soybean) and no-tillage system - NTS (sunflower/millet/soybean/corn). An area of natural Cerrado (Cerradão) was taken as the original condition of the soil. Soil samples were collected in layers of 0.0 to 10.0, 10.0 to 20.0, 20.0 to 30.0, 30.0 to 40.0, 40.0 to 50.0, 50.0 to 60.0, 60.0 to 80.0 and 80.0 to 100.0 cm, and the measured the 15N and 13C of the soil by mass spectrometer. Regarding 13C, it was found predominantly in the C3 plant Cerrado influence plant and C4 in the areas of NTS and CLI. The values presented 15N an isotopic enrichment according to the increase in depth, with higher values of 15N observed in cultivated areas. The replacement of the original vegetation of Cerrado for implantation of NTS and CLI led to changes in 13C, i.e., after 17 years of cultivation, the incorporation of carbon from grasses in these areas resulted in an increase in 13C signal.. Isotopic analysis of 15N indicated greater mineralization of soil organic matter with increasing soil depth and with higher rates in cultivated areas.

Biologic dinitrogen fixation and nutrient cycling in cover crops and their effect on organic Conilon coffee / Fixação biológica de nitrogênio e ciclagem de nutrientes por plantas de cobertura e seus efeitos sobre café Conilon orgânico

Notwithstanding its relevance, studies regarding nutrient cycling and biological dinitrogen fixation in Conilon coffee (Coffee canephora cv. Conilon) associated with cover plants are very scarce. Aiming to evaluate the contribution of cover crops for organic conilon production, a field experiment was carried out consisting of Pennisetum glaucum, and legume species Canavalia ensiformis, Mucuna deeringiana and Cajanus cajan (inoculated and non inoculated) cultivated between coffee trees, and spontaneous vegetation as cover crops. The experiment was carried out in Espírito Santo State- Brazil, in a 6.5 years old coffee crop production system. Chemical analyses of soil and vegetative parts of spontaneous and cover crops, as well as coffee leaf nutrients concentration were performed. Biological Nitrogen Fixation (BNF) was determined by the natural abundance method. BNF contributed with about 80% of the nitrogen accumulated by the leguminous plants, corresponding to 27 - 35 kg of N ha-1. Concentration and accumulation of nutrients varied among cover crops. Rhizobium inoculation did not influence nutrient cycling or BNF. Legume plants partially supplied the nitrogen requirements of Conilon coffee. No significant effect of the treatments was observed on the nutrient concentration of Conilon coffee or on plant growth.

Apesar de sua relevância, estudos sobre a ciclagem de nutrientes e fixação biológica do nitrogênio (FBN) em café Conilon (Coffea canephora cv. Conilon), associadas com plantas de cobertura, são escassos. Objetivou-se, com este trabalho avaliar a ciclagem de nutrientes, a FBN e o efeito que plantas de cobertura podem causar em lavoura de C. canephora cv. Conilon, sob manejo orgânico. O experimento foi conduzido no Estado do Espírito Santo - Brasil, em uma lavoura de café sob manejo orgânico, com 6,5 anos. Os tratamentos consistiram de testemunha (ausência de plantas de cobertura), Pennisetum glaucum e as leguminosas Canavalia ensiformis, Mucuna deeringiana e Cajanus cajan, com e sem inoculação de rizóbio específico. Efetuaram-se análises químicas de solo e da parte aérea das plantas espontâneas e de cobertura, bem como as concentrações foliares de nutrientes do cafeeiro. A contribuição da FBN foi determinada pela técnica da abundância natural. A FBN contribuiu com cerca de 80% do N acumulado pelas leguminosas, correspondendo a 27 - 35 kg N ha-1. A concentração e acúmulo de nutrientes variaram entre as plantas de cobertura. A inoculação com rizóbio não influenciou ciclagem de nutrientes e a FBN. As leguminosas forneceram parte do N necessário para o cafeeiro. Não houve efeito significativo dos tratamentos sobre a concentração de nutrientes e o crescimento do cafeeiro.

Fixação biológica de nitrogênio e ciclagem de nutrientes por plantas de cobertura e seus efeitos sobre café Conilon orgânico / Biologic dinitrogen fixation and nutrient cycling in cover crops and their effect on organic Conilon coffee

Apesar de sua relevância, estudos sobre a ciclagem de nutrientes e fixação biológica do nitrogênio (FBN) em café Conilon (Coffea canephora cv. Conilon), associadas com plantas de cobertura, são escassos. Objetivou-se, com este trabalho avaliar a ciclagem de nutrientes, a FBN e o efeito que plantas de cobertura podem causar em lavoura de C. canephora cv. Conilon, sob manejo orgânico. O experimento foi conduzido no Estado do Espírito Santo - Brasil, em uma lavoura de café sob manejo orgânico, com 6,5 anos. Os tratamentos consistiram de testemunha (ausência de plantas de cobertura), Pennisetum glaucum e as leguminosas Canavalia ensiformis, Mucuna deeringiana e Cajanus cajan, com e sem inoculação de rizóbio específico. Efetuaram-se análises químicas de solo e da parte aérea das plantas espontâneas e de cobertura, bem como as concentrações foliares de nutrientes do cafeeiro. A contribuição da FBN foi determinada pela técnica da abundância natural. A FBN contribuiu com cerca de 80% do N acumulado pelas leguminosas, correspondendo a 27 - 35 kg N ha-1. A concentração e acúmulo de nutrientes variaram entre as plantas de cobertura. A inoculação com rizóbio não influenciou ciclagem de nutrientes e a FBN. As leguminosas forneceram parte do N necessário para o cafeeiro. Não houve efeito significativo dos tratamentos sobre a concentração de nutrientes e o crescimento do cafeeiro. 

Notwithstanding its relevance, studies regarding nutrient cycling and biological dinitrogen fixation in Conilon coffee (Coffee canephora cv. Conilon) associated with cover plants are very scarce. Aiming to evaluate the contribution of cover crops for organic conilon production, a field experiment was carried out consisting of Pennisetum glaucum, and legume species Canavalia ensiformis, Mucuna deeringiana and Cajanus cajan (inoculated and non inoculated) cultivated between coffee trees, and spontaneous vegetation as cover crops. The experiment was carried out in Espírito Santo State- Brazil, in a 6.5 years old coffee crop production system. Chemical analyses of soil and vegetative parts of spontaneous and cover crops, as well as coffee leaf nutrients concentration were performed. Biological Nitrogen Fixation (BNF) was determined by the natural abundance method. BNF contributed with about 80% of the nitrogen accumulated by the leguminous plants, corresponding to 27 - 35 kg of N ha-1. Concentration and accumulation of nutrients varied among cover crops. Rhizobium inoculation did not influence nutrient cycling or BNF. Legume plants partially supplied the nitrogen requirements of Conilon coffee. No significant effect of the treatments was observed on the nutrient concentration of Conilon coffee or on plant growth.