A reserva de carbono na matéria orgânica (MO) do solo é uma importante estratégia para atenuar a concentração de dióxido de carbono na atmosfera. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do plantio direto (PD), durante seis anos, sob quatro sistemas de cultura de outono na sucessão comercial soja-milho (guandu- anão-milheto, crotalária-sorgo, girassol-aveia-preta e nabo forrageiro-milho), no armazenamento de carbono nas frações particulada (>53 µm) e associada aos minerais (<53 µm) da MO de um Latossolo Vermelho argiloso da Região do Cerrado. Em comparação ao preparo convencional (PC) com cultivo de culturas estivais, o PD aumentou os estoques de carbono orgânico total (COT) na camada superficial do solo (0-5 cm). Na camada de 0-20 cm, o solo sob nabo forrageiro-milho manteve um estoque de COT superior em 9% (4,66 Mg ha-1) ao do solo em PC (54,30 Mg ha-1). Nos demais sistemas de culturas, o estoque de COT nessa camada não diferiu do solo em PC. O estoque de C na MO particulada foi mais sensível ao manejo do solo do que o COT, com um incremento entre 37% e 52% sob PD, em comparação ao PC (0-20 cm). O estoque de C na MO associada aos minerais não foi afetado pelos sistemas de manejo, o que pode estar relacionado ao curto período sob PD e à microagregação altamente estável. O armazenamento de C preferencialmente na fração lábil da MO do solo representa um benefício ambiental cuja manutenção depende fundamentalmente da continuidade do plantio direto e do contínuo aporte de resíduos vegetais.

Agricultural management alters physical and chemical soil properties, which directly affects microbial life strategies and community composition. The microbial community drives important nutrient cycling processes that can influence soil quality, cropping productivity and environmental sustainability. In this research, a long-term agricultural experiment in a subtropical Acrisol was studied in south Brazil. The plots at this site represent two tillage systems, two nitrogen fertilization regimes and three crop rotation systems. Using Illumina high-throughput sequencing of the 16S rRNA gene, the archaeal and bacterial composition was determined from phylum to species level in the different plot treatments. The relative abundance of these taxes was correlated with measured soil properties. The P, Mg, total organic carbon, total N and mineral N were significantly higher in the no-tillage system. The microbial diversity was higher in the no-tillage system at order, family, genus and species level. In addition, overall microbial composition changed significantly between conventional tillage and no-tillage systems. Anaerobic bacteria, such as clostridia, dominate in no-tilled soil as well as anaerobic methanogenic archaea, which were detected only in the no-tillage system. Microbial diversity was higher in plots in which only cereals (oat and maize) were grown. Soil management influenced soil biodiversity on Acrisol by change of composition and abundance of individual species.

Experimentos de longa duração constituem ferramenta valiosa para o estudo da dinâmica da matéria orgânica no solo. Com esse objetivo, realizou-se a presente pesquisa a qual foi baseada em experimento instalado, em 1985, em um Argissolo Vermelho degradado pelo cultivo inadequado por 16 anos. O experimento está localizado na Estação Experimental Agronômica da UFRGS, em Eldorado do Sul (RS), e consiste em três sistemas de preparo de solo (preparo convencional-PC, preparo reduzido-PR, e plantio direto-PD) em parcelas principais, três sistemas de culturas (aveia/milho-A/M, ervilhaca/milho-E/M, e aveia + ervilhaca/ milho + caupi-A + E/M + C), em subparcelas, e duas doses de N mineral na cultura do milho (0 e 139 kg ha-1), em subblocos, distribuídos segundo um delineamento de blocos ao acaso, com três repetições. As adições de C e N pelas culturas foram estimadas para o período experimental de 13 anos; o solo foi amostrado, em setembro de 1998, em seis camadas, até à profundidade de 0,30 m, analisado em relação aos teores de carbono orgânico total (COT) e nitrogênio total (NT), tendo sido calculados os estoques desses elementos nas camadas de 0-0,175 e 0,175-0,30 m. As leguminosas contribuíram para a maior adição anual de C e N ao solo pelos sistemas de culturas, que variaram de 4,17 a 8,39 Mg ha-1 e de -21 a 178 kg ha-1, respectivamente. As maiores adições de C e N refletiram-se num maior acúmulo de COT e NT na camada de 0-0,175 m do solo em PD e em gradativa elevação do rendimento do milho nos três sistemas de preparo. A adição anual de C (A) necessária para manter o estoque inicial de COT (dC/dt = zero) foi estimada em 4,2 Mg ha-1 em PD, 7,3 Mg ha-1 em PR e 8,9 Mg ha-1 em PC. De forma similar, a adição anual de N necessária para manter os estoques iniciais (dN/dt = zero) foi estimada em 5 kg ha-1 para o PD, 31 kg ha-1 para o PR e 94 kg ha-1 para o PC. Estimou-se, pelo coeficiente angular da regressão linear que relaciona as taxas anuais de adição de C (A) e a variação anual nos estoques de COT na camada de 0-0,175 m do solo (dC/dt), que 12,9, 8,1 e 11,5 % do C adicionado ao solo foi retido na matéria orgânica do solo em PD, PR e PC, respectivamente, o que corresponde a uma estimativa aproximada do coeficiente de humificação (k1). Analogamente, estimou-se que 49,7, 21,0 e 33,1 % da quantidade líquida de N adicionada foi retida como NT no solo em PD, PR e PC, respectivamente. A taxa de perda de COT do solo (k2), calculada para a condição dC/dt = zero, foi de 0,0166 ano-1 no solo em PD, 0,0182 ano-1 no solo em PR, e 0,0314 ano-1 no solo em PC. O plantio direto, pela diminuição da taxa de perda de matéria orgânica (k2), e os sistemas de culturas com leguminosas, pela alta adição de C fotossintetizado e de N fixado simbioticamente, são boas alternativas para recuperar os estoques de COT e NT do solo e aumentar o rendimento do milho na região subtropical do Sul do Brasil.