In Santa Catarina, southern Brazil, family farmers modified the conventional no-till system by flattening cover crop mixtures on the soil surface as a strategy to reduce soil erosion and lower fluctuations in soil moisture and temperature, improve soil quality, and enhance weed suppression and crop performance. During 2007 and 2008, we conducted three experiments aimed at understanding the processes and mechanisms at play in successful organic conservation tillage systems (OCT), especially the underpinnings of ecological weed suppression, a key advantage of OCT systems over conventional no-till systems. Our results, as well as farmers observations, suggest that cover crops can enhance weed suppression and hence crop productivity through physical interference and allelopathy and also a host of effects on soil quality, fertility, and soil moisture that we did not measure. Results from the three trials indicate that the best cover crop mixture should include a significant proportion of rye, vetch, and fodder radish as these mixtures produce large biomass, and are readily killed by rolling forming a thick mulch sufficient to provide effective weed control in the subsequent vegetable crop.

Decorrente dos sistemas de manejo empregados no solo, como o sistema de preparo convencional (SPC) versus o sistema de plantio direto de hortaliças (SPDH), modificações nos atributos edáficos ocorrem; por exemplo, nos índices de agregação do solo e seu teor de carbono orgânico total (COT). Objetivaram-se quantificar os teores de COT e avaliar os índices de agregação do solo e a distribuição dos agregados por classes de diâmetro sob cultivo de cebola em SPDH e SPC, comparados a uma área de mata adjacente em Ituporanga, SC. Os tratamentos constituíram-se da semeadura de plantas de cobertura, solteiras e consorciadas, em SPDH: vegetação espontânea (VE); 100 % aveia; 100 % centeio; 100 % nabo-forrageiro; consórcio de nabo-forrageiro (14 %) e centeio (86 %); e consórcio de nabo-forrageiro (14 %) e aveia (86 %). Adicionalmente, foram avaliadas uma área de cultivo de cebola em SPC por ±37 anos e uma área de mata (floresta secundária; ±30 anos), ambas adjacentes ao experimento. Em setembro de 2013, cinco anos após a implantação dos tratamentos com plantas de cobertura, foram coletadas amostras indeformadas do solo nas camadas de 0-5, 5-10 e 10-20 cm e separados os agregados para avaliar a estabilidade via úmida. Nos agregados, foi quantificado o COT; após a separação em classes de diâmetro (8,00 mm>Ø≥0,105 mm), calcularam-se o diâmetro médio ponderado (DMP) e o geométrico (DMG) dos agregados; a distribuição deles em macroagregados (Ø≥2,0 mm), mesoagregados (2,0>Ø≥0,25 mm) e microagregados (Ø<0,25 mm); e o seu índice de sensibilidade (IS). Os dados foram submetidos à análise de variância e de componentes principais (ACP). Os maiores teores de COT foram encontrados na área de mata (52,83; 37,77; e 26,70 g kg^-1, respectivamente para 0-5, 5-10 e 10-20 cm); e os menores, no SPC (18,23 g kg^-1, 0-5 cm). Os tratamentos com plantas de cobertura, solteiras ou consorciadas, não apresentaram diferenças entre si (p≤0,05) para o COT, nem em relação à área testemunha (VE). O SPC apresentou os menores índices de DMP (3,425; 3,573; e 3,401 mm), DMG (2,438; 2,682; e 2,541 mm) e IS (0,77; 0,79; e 0,81), nas três camadas avaliadas. Para o DMP e DMG, não foram verificadas diferenças (p≤0,05) entre tratamentos no SPDH; porém, esses índices foram superiores aos do SPC; os de DMP, iguais aos da área de mata; e os de DMG, maiores na camada de 0-5 e 5-10 cm. Na camada de 10-20 cm, no SPDH, o tratamento com nabo-forrageiro apresentou maiores valores de DMP (4,520 mm), DMG (4,284 mm) e IS (1,07). Em relação à distribuição dos agregados por classes de diâmetro, o SPC evidenciou, respectivamente, os menores (14,22; 14,75; e 13,86 g) e maiores (4,94; 3,44; e 3,52 g/3,0; 3,0; e 3,76 g) valores para macro e meso/microagregados, enquanto o SPDH demonstrou maiores valores de macroagregados (médias de 19,90; 20,48; e 18,56 g) em comparação à mata (16,0; 16,31; e 15,47 g) e ao SPC (14,22; 14,75; e 13,86 g) nas três camadas avaliadas. O uso de plantas de cobertura, solteiras ou consorciadas, em SPD de cebola foi eficiente para recuperar e aumentar os teores de COT e os índices de DMP, DMG e IS em relação ao SPC; e, em comparação à área de mata, aumentou o DMG (0-5 e 5-10 cm). O nabo-forrageiro aumentou a agregação do solo (DMG e IS) na camada de 10-20 cm em relação aos demais tratamentos com plantas de cobertura. A ACP evidenciou a perda de COT e o aumento dos meso e microagregados no SPC, assim como a substituição do SPC por SPDH com plantas de cobertura elevou a formação de macroagregados estáveis em água, com posterior aumento do DMP, DMG e IS.

The agroecological movement in Brazil started with critiques of the impacts of agricultural systems based on the Green Revolution. The issue gained momentum in diverse social organizations, as nongovernmental organizations and environmental groups focused on awareness about alternative forms of agriculture. The environmental debate started with the first reports on the environmental impact of pesticides and the effects of the current agriculture model on different agroecological dimensions. Recently, agroecological movements in Brazil have gained momentum with creation of the Brazilian Society of Agroecology and the National Agroecology Alliance. Brazilian public policies encouraging social movements based on agroecological principles are discussed.

Cover crops contribute to nutrient cycling and may improve soil chemical properties and, consequently, increase crop yield. The aim of this study was to evaluate cover crop residue decomposition and nutrient release, and the effects of these plants on soil chemical properties and on onion (Allium cepa L.) yield in a no-tillage system. The experiment was carried out in an Inceptisol in southern Brazil, where cover crops were sown in April 2012 and 2013. In July 2013, shoots of weeds (WD), black oats (BO), rye (RY), oilseed radish (RD), oilseed radish + black oats (RD + BO), and oilseed radish + rye (RD + RY) were cut at ground level and part of these material from each treatment was placed in litter bags. The litter bags were distributed on the soil surface and were collected at 0, 30, 45, 60, 75, and 90 days after distribution (DAD). The residues in the litter bags were dried, weighed, and ground, and then analyzed to quantify lignin, cellulose, non-structural biomass, total organic carbon (TOC), N, P, K, Ca, and Mg. In November 2012 and 2013, onion crops were harvested to quantify yield, and bulbs were classified according to diameter, and the number of rotted and flowering bulbs was determined. Soil in the 0.00-0.10 m layer was collected for chemical analysis before transplanting and after harvesting onion in December 2012 and 2013. The rye plant residues presented the highest half-life and they released less nutrients until 90 DAD. The great permanence of rye residue was considered a protection to soil surface, the opposite was observed with spontaneous vegetation. The cultivation and addition of dry residue of cover crops increased the onion yield at 2.5 Mg ha-1