Evaluation of some microbiological attributes of the soil in two different management systems / Avaliação de atributos microbiológicos do solo em dois diferentes sistemas de manejo

The maintenance of organic matter in tropical soils and the use of soil quality indicators that can express its changes in sustainable agricultural systems is very important for monitoring the health of these ecosystems with high productivity and longevity. The aim of this experiment was to evaluate, through enzymatic responses of microbiological activity, variations resulting from different cultivation systems under sandy soil conditions in western of São Paulo State. In this purpose, the measurement of the parameters microbial biomass carbon (MBC), microbial biomass nitrogen (NBM), dehydrogenase (DNSE), basal respiration (BR) and the metabolic quotient (qCO2) in two culture systems characterized by being a succession of annual crops with soybean/corn (annual crops) and the other under perennial pasture of the genus Urochloa (pasture), respectively. It was verified that the two systems presented different behaviors related to the evaluated microbiological attributes, showing higher values in the evaluated microbial attributes in the area where Urochloa grass was cultivated.

A manutenção da matéria orgânica em solos tropicais e o uso de indicadores de qualidade do solo que possam expressar suas alterações em sistemas agrícolas sustentáveis é de grande importância para o monitoramento da saúde desses ecossistemas com alta produtividade e longevidade. Buscou-se neste experimento avaliar dois diferentes sistemas de cultivo sob condições de solos arenosos do oeste paulista, respostas diferentes nas atividades microbiológicas, decorrentes destes manejos. Neste sentido, procedeu-se a mensuração dos parâmetros carbono da biomassa microbiana (CBM), nitrogênio da biomassa microbiana (NBM), desidrogenase (DNASE), respiração basal (RB) e o quociente metabólico (qCO2), em dois sistemas de cultivo agrícola caracterizados por serem sucessão de culturas anuais com soja/milho (cultivos anuais) e o outro sob pastagem perene do gênero Urochloa (pastagens), respectivamente. Verificou-se que os dois sistemas apresentaram comportamentos diferentes relacionados aos atributos microbiológicos avaliados, apresentando maiores valores dos atributos biológicos na área onde havia o cultivo da gramínea do gênero Urochloa.

Qualidade superficial de um solo sob sistemas de manejo utilizados para produção de forragens no estado do Piauí / Superficial soil quality under management systems for pasture in the state of Piaui, Brazil

Essa pesquisa objetivou avaliar o índice de qualidade do solo em sistemas de manejos sob pastagens e leguminosa em relação à mata secundária. Foram coletadas amostras de solo, na profundidade de 0 a 10 cm, nos seguintes ambientes: mata nativa dos Cocais sem qualquer exploração ou interferência antrópica; pastagem formada com capim-tanzânia e manejada no método de pastejo rotacionado com taxa de lotação fixa e, áreas com capim-tifton e povoamento de Leucena, manejadas para produção de feno. Todas as áreas foram implantadas no ano de 2000. Avaliaram-se o carbono orgânico, carbono da biomassa, indicadores químicos, físicos e biológicos de qualidade do solo. O carbono orgânico e da biomassa microbiana e o indicadores físicos não apresentaram diferenças entre os sistemas estudados. Os sistemas estudados e a mata apresentaram elevados quociente microbiano indicando matéria orgânica mais sujeita a transformações. A mata mostrou valores de diversidade de fauna superiores, em função da presença de serrapilheira com diversos tipos de substratos. O ordenamento dos ambientes para a qualidade de solo revelou que os sistemas estudados ficaram próximos ao ambiente de referência. O adequado manejo do capim Tifton e da Leucena para produção de feno e do capim Tanzânia em pastejo contribui para a manutenção das qualidades físicas, químicas e biológicas do solo em relação à mata nativa.

The aim of this paper was to evaluate the soil quality index under pastures and legumes systems. Soil samples were collected, at 0-10 cm depth, in the sites: native forest; pasture with Tifton grass; pasture with Tanzania grass under rotational grazing; Leucaena tress. We evaluated soil chemical, physical and biological properties. Soil organic C and microbial biomass did not show differences between the sites. Soil microbial quotient was higher under Tifton grass and native forest. The soil physical properties did not have significant differences. The native forest showed high values of soil fauna diversity, in function of the presence of a burlap with diverse types of substrates. The soil quality index allowed to infer on the changes imposed for agricultural practices, with respect to the soil physical, chemical and biological indicators.

Mycorrhizal colonization, spore density and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in Cerrado soil under no-till and conventional tillage systems / Colonização micorrízica, densidade de esporos e diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em solo de Cerrado sob plantio direto e convencional

The quest for sustainability in agricultural production through conservation management practices such as no-tillage, has favored the biochemical processes of soil, such as soil arbuscular mycorrhizal fungi (AMFs), which promote a significant increase in specific surface absorption of the root system of plants. The objective of this study was to evaluate the root colonization, spore density and diversity of AMFs in rhizosphere of corn and soybean grown under no-tillage with different cover crops and compared an area conventional tillage and fallow, in Uberaba, state of Minas Gerais. The corn and soybeans were rotated with millet, crotalaria and brachiaria. The experimental design was randomized blocks, with split plots. The experiment was established in 2000, and in 2007 assessed the colonization (COL) and spore density (ESP) (0.0-0.05m and 0.05-0.10m). In the layer of 0.0-0.10m evaluated the diversity of AMFs. It was found that there was a strong effect of culture on COL and ESP. However, the effect of the covers and management was seen only in 0.0-0.05m. The roots of corn has a higher percentages of COL and ESP compared with soybeans, for the coverage Brachiaria and millet. The mycorrhizal colonization of soybean and maize in Cerrado area was up 80% for soybeans and up 95% for corn. Conventional tillage soil the lowest number of AMFs species in relation to the coverage of mil

A busca da sustentabilidade na produção agrícola através de manejos conservacionistas, como o sistema plantio direto, tem favorecido os processos bioquímicos do solo como dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), os quais promovem um aumento expressivo da superfície específica de absorção do sistema radicular das plantas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a colonização micorrízica, densidade de esporos e a diversidade de FMAs na rizosfera de milho e soja cultivados sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura e comparadas a uma área de preparo convencional e pousio, em Uberaba, MG. As culturas de milho e soja foram rotacionadas com milheto, crotalária e braquiária. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com parcelas subdivididas. O experimento foi implantado em 2000 e, em 2007 avaliou-se a colonização radicular por FMAs (COL) e densidade de esporos no solo (ESP) nas profundidades de 0,0-0,05 m e 0,05-0,10 m, já a avaliação da diversidade de FMAs foi na profundidade de 0,0-0,10 m. Verificou-se que houve efeito significativo das culturas sobre COL e ESP. Entretanto, o efeito das coberturas e do manejo foi verificado apenas em 0,0-0,05 m. As raízes de milho apresentam maiores porcentagens de COL e ESP quando comparado com a soja, para as coberturas de braquiária e milheto. A colonização micorrízica da soja e do milho na área de Cerrad

Mycorrhizal colonization, spore density and diversity of arbuscular mycorrhizal fungi in Cerrado soil under no-till and conventional tillage systems / Colonização micorrízica, densidade de esporos e diversidade de fungos micorrízicos arbusculares em solo de Cerrado sob plantio direto e convencional

The quest for sustainability in agricultural production through conservation management practices such as no-tillage, has favored the biochemical processes of soil, such as soil arbuscular mycorrhizal fungi (AMFs), which promote a significant increase in specific surface absorption of the root system of plants. The objective of this study was to evaluate the root colonization, spore density and diversity of AMFs in rhizosphere of corn and soybean grown under no-tillage with different cover crops and compared an area conventional tillage and fallow, in Uberaba, state of Minas Gerais. The corn and soybeans were rotated with millet, crotalaria and brachiaria. The experimental design was randomized blocks, with split plots. The experiment was established in 2000, and in 2007 assessed the colonization (COL) and spore density (ESP) (0.0-0.05m and 0.05-0.10m). In the layer of 0.0-0.10m evaluated the diversity of AMFs. It was found that there was a strong effect of culture on COL and ESP. However, the effect of the covers and management was seen only in 0.0-0.05m. The roots of corn has a higher percentages of COL and ESP compared with soybeans, for the coverage Brachiaria and millet. The mycorrhizal colonization of soybean and maize in Cerrado area was up 80% for soybeans and up 95% for corn. Conventional tillage soil the lowest number of AMFs species in relation to the coverage of mil

A busca da sustentabilidade na produção agrícola através de manejos conservacionistas, como o sistema plantio direto, tem favorecido os processos bioquímicos do solo como dos fungos micorrízicos arbusculares (FMAs), os quais promovem um aumento expressivo da superfície específica de absorção do sistema radicular das plantas. Sendo assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a colonização micorrízica, densidade de esporos e a diversidade de FMAs na rizosfera de milho e soja cultivados sob plantio direto com diferentes plantas de cobertura e comparadas a uma área de preparo convencional e pousio, em Uberaba, MG. As culturas de milho e soja foram rotacionadas com milheto, crotalária e braquiária. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com parcelas subdivididas. O experimento foi implantado em 2000 e, em 2007 avaliou-se a colonização radicular por FMAs (COL) e densidade de esporos no solo (ESP) nas profundidades de 0,0-0,05 m e 0,05-0,10 m, já a avaliação da diversidade de FMAs foi na profundidade de 0,0-0,10 m. Verificou-se que houve efeito significativo das culturas sobre COL e ESP. Entretanto, o efeito das coberturas e do manejo foi verificado apenas em 0,0-0,05 m. As raízes de milho apresentam maiores porcentagens de COL e ESP quando comparado com a soja, para as coberturas de braquiária e milheto. A colonização micorrízica da soja e do milho na área de Cerrad

Dissolved organic carbon and bioavailability of N and P as indicators of soil quality

Soil quality has become an important issue in soil science. Considerable attempts have been made to define soil quality, but a general concept has not yet been accepted by the scientific community. The selection of quantitative indices for soil quality is extremely difficult, and a considerable number of chemical, physical, and biochemical properties have been suggested as potential indicators of soil quality. Because soil organic matter (SOM) can be associated with different soil chemical, physical and biological processes, it has been widely considered as one of the best soil quality indicator. Land use can significantly influence dynamics of organic carbon and N, P, and S cycle. However, changes in total soil organic carbon (SOC) contents in response to land use may be difficult to detect because of the natural soil variability. In the short to medium term, biological properties and readily decomposable fractions of SOC, such as dissolved organic carbon (DOC), are much more sensitive to soil management than is SOM as a whole, and can be used as a key indicator of soil natural functions. Despite the fact that labile C accounts for a small portion of the total organic matter in the soils, DOC is the most mobile and important C-source for microorganisms, and can easily reflect the effects of land use on soil quality. Although several methods are used to characterize DOC, the factors influencing mineralization and bioavailability of elements associated with organic matter (N, P, and S) remains unclear. Future research should focus on the processes that govern DOC and nutrient dynamics and how they affect soil quality.

Nas últimas décadas, qualidade do solo tem se tornado um tópico importante na ciência do solo. Embora esforços consideráveis tenham sido dedicados com o intuito de definir "qualidade do solo", ainda não há um conceito amplamente aceito pela comunidade cientifica. A seleção de índices qualitativos para definir qualidade do solo é uma tarefa extremamente difícil, e diversas propriedades químicas, físicas e biológicas tem sido sugeridas como potenciais indicadores. A matéria orgânica do solo está associada com processos químicos, físicos e biológicos no solo, e, portanto, é considerada um dos melhores indicadores de qualidade do solo. O manejo do solo pode influenciar significativamente a dinâmica do carbono orgânico e o ciclo de N, P, e S. Entretanto, mudanças na concentração total da matéria organica em resposta ao manejo pode ser dificil de ser detectada devido à variabilidade natural do solo. Quando comparada com a matéria orgânica total do solo, a fração mais prontamente disponível, como o carbono orgânico dissolvido (COD), é mais sensível às mudanças no manejo do solo a curto e médio prazo e, portanto, pode ser utilizada como indicador fundamental de qualidade do solo ou das alterações das condições naturais. Embora a fração dissolvida represente apenas uma pequena porção da matéria orgânica total do solo, o COD é móvel no solo e constitui uma importante fonte de C para os microorganismos, podendo facilmente refletir os efeitos de diferentes sistemas de manejo. Inúmeros métodos são utilizados para caracterizar o COD, mas os processos que influenciam sua mineralização e a disponibilidade dos elementos associado com a matéria orgânica (N, P, e S) ainda não são completamente entendidos. Pesquisas futuras devem buscar entender os processos que governam a dinâmica de nutrientes e do COD e como os mesmos afetam a qualidade do solo.

Soil macrofauna in cover crops of figs grown under organic management

Soil fauna plays an important role in organic management through their effects on soil organic decomposition, nutrient mineralization, and amelioration of the soil's physical properties. This work evaluates the density and diversity of the soil macrofauna under types of cover plants in areas cultivated with Ficus carica L. under organic management. The soil macrofauna was collected in 0.25 × 0.25 m areas, down to a soil depth of 0.3 m, and at the surface layer. The treatments consisted of bahiagrass living mulch (Paspalum notatum), siratro living mulch (Macroptilium atropurpureum), and bahiagrass mulch. The highest macrofauna density and the lowest diversity were observed in bahiagrass, of which 80% were represented by ants, thus characterizing the soil under this cover crop as showing the lowest functional diversity and quality.

A fauna do solo tem papel importante em sistemas orgânicos, através dos seus efeitos na decomposição da matéria orgânica, mineralização de nutrientes e condicionamento físico do solo. Este trabalho avaliou a densidade e a diversidade da macrofauna edáfica sob tipos de cobertura do solo em áreas cultivadas com Ficus carica L. sob manejo orgânico do solo. A macrofauna foi coletada em áreas de 0,25 × 0,25 m e amostraram-se as camadas de material vegetal e solo até a profundidade de 0,3 m, nos meses de março e setembro de 2001. Os tratamentos constaram de cobertura viva com grama batatais (Paspalum notatum), cobertura viva de siratro (Macroptilium atropurpureum) e cobertura morta formada por palha de grama batatais. A mais alta densidade da macrofauna e a mais baixa diversidade foi observada em grama batatais, sendo mais de 80% dessa fauna de formigas, o que caracteriza o solo sob influência desta cobertura como o de mais baixa diversidade funcional e qualidade, comparado às outras coberturas.

Soil macrofauna in cover crops of figs grown under organic management

Soil fauna plays an important role in organic management through their effects on soil organic decomposition, nutrient mineralization, and amelioration of the soil's physical properties. This work evaluates the density and diversity of the soil macrofauna under types of cover plants in areas cultivated with Ficus carica L. under organic management. The soil macrofauna was collected in 0.25 × 0.25 m areas, down to a soil depth of 0.3 m, and at the surface layer. The treatments consisted of bahiagrass living mulch (Paspalum notatum), siratro living mulch (Macroptilium atropurpureum), and bahiagrass mulch. The highest macrofauna density and the lowest diversity were observed in bahiagrass, of which 80% were represented by ants, thus characterizing the soil under this cover crop as showing the lowest functional diversity and quality.

A fauna do solo tem papel importante em sistemas orgânicos, através dos seus efeitos na decomposição da matéria orgânica, mineralização de nutrientes e condicionamento físico do solo. Este trabalho avaliou a densidade e a diversidade da macrofauna edáfica sob tipos de cobertura do solo em áreas cultivadas com Ficus carica L. sob manejo orgânico do solo. A macrofauna foi coletada em áreas de 0,25 × 0,25 m e amostraram-se as camadas de material vegetal e solo até a profundidade de 0,3 m, nos meses de março e setembro de 2001. Os tratamentos constaram de cobertura viva com grama batatais (Paspalum notatum), cobertura viva de siratro (Macroptilium atropurpureum) e cobertura morta formada por palha de grama batatais. A mais alta densidade da macrofauna e a mais baixa diversidade foi observada em grama batatais, sendo mais de 80% dessa fauna de formigas, o que caracteriza o solo sob influência desta cobertura como o de mais baixa diversidade funcional e qualidade, comparado às outras coberturas.

Dissolved organic carbon and bioavailability of N and P as indicators of soil quality

Soil quality has become an important issue in soil science. Considerable attempts have been made to define soil quality, but a general concept has not yet been accepted by the scientific community. The selection of quantitative indices for soil quality is extremely difficult, and a considerable number of chemical, physical, and biochemical properties have been suggested as potential indicators of soil quality. Because soil organic matter (SOM) can be associated with different soil chemical, physical and biological processes, it has been widely considered as one of the best soil quality indicator. Land use can significantly influence dynamics of organic carbon and N, P, and S cycle. However, changes in total soil organic carbon (SOC) contents in response to land use may be difficult to detect because of the natural soil variability. In the short to medium term, biological properties and readily decomposable fractions of SOC, such as dissolved organic carbon (DOC), are much more sensitive to soil management than is SOM as a whole, and can be used as a key indicator of soil natural functions. Despite the fact that labile C accounts for a small portion of the total organic matter in the soils, DOC is the most mobile and important C-source for microorganisms, and can easily reflect the effects of land use on soil quality. Although several methods are used to characterize DOC, the factors influencing mineralization and bioavailability of elements associated with organic matter (N, P, and S) remains unclear. Future research should focus on the processes that govern DOC and nutrient dynamics and how they affect soil quality.

Nas últimas décadas, qualidade do solo tem se tornado um tópico importante na ciência do solo. Embora esforços consideráveis tenham sido dedicados com o intuito de definir "qualidade do solo", ainda não há um conceito amplamente aceito pela comunidade cientifica. A seleção de índices qualitativos para definir qualidade do solo é uma tarefa extremamente difícil, e diversas propriedades químicas, físicas e biológicas tem sido sugeridas como potenciais indicadores. A matéria orgânica do solo está associada com processos químicos, físicos e biológicos no solo, e, portanto, é considerada um dos melhores indicadores de qualidade do solo. O manejo do solo pode influenciar significativamente a dinâmica do carbono orgânico e o ciclo de N, P, e S. Entretanto, mudanças na concentração total da matéria organica em resposta ao manejo pode ser dificil de ser detectada devido à variabilidade natural do solo. Quando comparada com a matéria orgânica total do solo, a fração mais prontamente disponível, como o carbono orgânico dissolvido (COD), é mais sensível às mudanças no manejo do solo a curto e médio prazo e, portanto, pode ser utilizada como indicador fundamental de qualidade do solo ou das alterações das condições naturais. Embora a fração dissolvida represente apenas uma pequena porção da matéria orgânica total do solo, o COD é móvel no solo e constitui uma importante fonte de C para os microorganismos, podendo facilmente refletir os efeitos de diferentes sistemas de manejo. Inúmeros métodos são utilizados para caracterizar o COD, mas os processos que influenciam sua mineralização e a disponibilidade dos elementos associado com a matéria orgânica (N, P, e S) ainda não são completamente entendidos. Pesquisas futuras devem buscar entender os processos que governam a dinâmica de nutrientes e do COD e como os mesmos afetam a qualidade do solo.