Author(s): BALOTA, E. L.; YADA, I. F. U.; AMARAL, H. F.; NAKATANI, A. S.; HUNGRIA, M.; DICK, R. P.; COYNE, M. S.

Summary: ABSTRACT: Many forested areas have been converted to intensive agricultural use to satisfy food, fiber, and forage production for a growing world population. There is great interest in evaluating forest conversion to cultivated land because this conversion adversely affects several soil properties. We examined soil microbial, physical, and chemical properties in an Oxisol (Latossolo Vermelho distrófico) of southern Brazil 24 years after forest conversion to a perennial crop with coffee or annual grain crops (maize and soybeans) in conventional tillage or no-tillage. One goal was to determine which soil quality parameters seemed most sensitive to change. A second goal was to test the hypothesis that no-tillage optimized preservation of soil quality indicators in annual cropping systems on converted land. Land use significantly affected microbial biomass and its activity, C and N mineralization, and aggregate stability by depth. Cultivated sites had lower microbial biomass and mineralizable C and N than a forest used as control. The forest and no-tillage sites had higher microbial biomass and mineralizable C and N than the conventional tillage site, and the metabolic quotient was 65 and 43 % lower, respectively. Multivariate analysis of soil microbial properties showed a clear separation among treatments, displaying a gradient from conventional tillage to forest. Although the soil at the coffee site was less disturbed and had a high organic C content, the microbial activity was low, probably due to greater soil acidity and Al toxicity. Under annual cropping, microbial activity in no-tillage was double that of the conventional tillage management. The greater microbial activity in forest and no-tillage sites may be attributed, at least partially, to lower soil disturbance. Reducing soil disturbance is important for soil C sequestration and microbial activity, although control of soil pH and Al toxicity are also essential to maintain the soil microbial activity high. RESUMO: Muitas áreas de mata nativas têm sido convertidas para o uso agrícola intensivo para satisfazer a produção de alimentos, fibras e forragem em razão do crescimento da população mundial. Assim, existe grande interesse em avaliar o efeito da conversão de florestas em áreas de cultivo agrícola, porque essa conversão interfere em várias propriedades do solo. Foram estudados indicadores microbiológicos, químicos e físicos em um Latossolo Vermelho distrófico (LVd) no sul do Brasil 24 anos após a conversão da mata nativa em área com cultura perene (cafeeiro) ou culturas anuais de grãos (milho/soja) em preparo convencional (PC) ou plantio direto (PD). O tipo de uso do solo influenciou significativamente a biomassa microbiana e sua atividade, a mineralização do C e N e a estabilidade de agregados por causa da profundidade do solo. Áreas cultivadas apresentaram menor biomassa microbiana e mineralização do C e N do que a área de controle (Mata Nativa). Apesar de a mata nativa e de o PD terem apresentado maior biomassa microbiana e mineralização do C e N do que o PC, o quociente metabólico foi de 65 e 43 % inferiores, respectivamente. A análise multivariada das variáveis microbiológicas do solo evidenciou clara separação entre os tratamentos, apresentando um gradiente do tratamento PC para a mata nativa. Apesar de o solo no cafeeiro não ser revolvido e apresentar alto teor de C orgânico demonstrou baixa atividade microbiana, provavelmente por causa da maior acidez e toxidez de Al do solo. A atividade microbiana no PD foi o dobro da observada no PC. A maior atividade microbiana na área da mata e de PD pode ser atribuída, pelo menos parcialmente, à maior estabilidade de agregados. A redução do revolvimento do solo é importante para o incremento do sequestro de C e da atividade microbiana; entretanto, o controle do pH e o da toxidez por Al do solo também são importantes para manter a atividade microbiana do solo elevada.

Publication year: 2015

Types of publication: Journal article

Unit: Embrapa Soybean

Keywords: Solo