O sucesso do sistema plantio direto (SPD) está alicerçado na rotação de culturas, que proporciona elevada adição de diferentes tipos de resíduos culturais ao solo. Entretanto, cada resíduo cultural tem uma cinética específica de decomposição, o que é determinante na mineralização e imobilização líquida de nitrogênio (N) no solo. Este trabalho teve como objetivo avaliar a taxa de decomposição e a liberação de N de plantas de cobertura de inverno, quando diferentes quantidades de fitomassa da parte aérea foram aportadas à superfície do solo. O experimento foi conduzido em Argissolo arênico na área do Departamento de Solos da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), com delineamento experimental de blocos ao acaso, com três repetições, durante as safras de 2003/04 e 2004/05. Avaliou-se a decomposição e liberação de nitrogênio (N) dos resíduos de aveia preta, nabo forrageiro e ervilhaca através de bolsas de decomposição contendo quantidades equivalentes a 3, 6 e 9 Mg ha-1 de matéria seca e dispostos em parcelas com 80 m², contendo os mesmos níveis de resíduos das bolsas. As coletas das bolsas foram realizadas aos 7, 14, 28, 42, 63, 84, 113 e 141 dias após o manejo das plantas de cobertura. As quantidades de resíduos aportadas não influenciaram as taxas de decomposição. Entretanto, os processos de mineralização e imobilização de N foram afetados pelo nível de aporte de resíduos e governados, principalmente, pela relação C/N. A maior taxa de decomposição dos resíduos e a maior liberação de N seguiram a ordem: ervilhaca, nabo forrageiro e aveia preta. A relação C/N dos resíduos influenciou a magnitude dos compartimentos lábil e recalcitrante da fitomassa das plantas de cobertura.

The no-tillage system success relies on higher addition of different types of crop residues to the soil, each one with specific decomposition kinetics which drives the net mineralization and immobilization of the nitrogen (N) in the soil. This manuscript had as objective to evaluate the decomposition rate and N released from winter cover crops residues under different above ground biomass input to the soil. The experiment was carried out in the experimental area of the Soil Department at Federal University of Santa Maria, in random complete block design, with three replications, during 2003/04 and 2004/05. The decomposition and the N released from black oat, oil radish and hairy vetch residues were investigated using mesh bags of decomposition containing fitomass equivalent to 3, 6 and 9 Mg of dry matter ha-1 placed in plots with 80 m² with the same level of crop residues used in the mesh bags. They were collected at 7, 14, 28, 42, 63, 84, 113 and 141 days after cover crops management. The amount of residues input did not influence the decomposition rate. However, the N mineralization and immobilization processes were affected by the level of residues input and they were driven by C/N ratio. The larger decomposition residues rate and higher N release followed the order: vetch, radish oil and black oat. The C/N ratio drives the size of labil and recalcitrant compartiments of cover crops fitomass.

Neste trabalho foi avaliada, por meio de técnicas isotópicas, a contribuição da ervilhaca (Vicia villosa Roth) utilizada como cultura de cobertura na nutrição e produtividade do milho sob sistema plantio direto. Para isso, três estudos foram conduzidos: estimativa da fixação biológica de nitrogênio (FBN) na ervilhaca; avaliação da taxa de liberação de nitrogênio (N) da fitomassa da ervilhaca quando mantida na superfície do solo; e estimativa do 15N recuperado pelo milho da ervilhaca isotopicamente marcada sob três taxas de fertilização mineral do milho. O experimento foi conduzido durante dois anos. O solo é um Argissolo Vermelho distrófico no Sistema Brasileiro de Classificação de Solos (Acrisol no sistema da FAO). As parcelas principais mediam 5 x 12 m e tinham dois níveis de aporte de resíduos de ervilhaca (50 e 100 % da produção da parte aérea de fitomassa). As subparcelas mediam 1,8 x 2,2 m. A FBN da leguminosa empregada como cultura de cobertura foi, em média, de 72,4 %, com aporte anual de 130 kg ha-1 de N atmosférico. A liberação do N da fitomassa da ervilhaca foi rápida, com aproximadamente 90 % do total liberado ocorrendo nas primeiras quatro semanas após o corte e deposição dos resíduos. A recuperação do 15N da ervilhaca pelo milho foi baixa: em média, 12,3 %. Embora a ervilhaca não tenha sido diretamente a principal fonte nitrogenada do milho, a produtividade obtida, sem adubação mineral, alcançou 8,2 Mg ha-1. Foi observado aparente sinergismo entre o aporte de ervilhaca e a dose de 60 kg ha-1 de adubação mineral, confirmando os benefícios da integração da adubação orgânica com a inorgânica como fontes de N no plantio direto de milho.

This study evaluated the effect of hairy vetch (Vicia villosa Roth) as cover crop on maize nutrition and yield under no tillage using isotope techniques. For this purpose, three experiments were carried out: 1) quantification of biological nitrogen fixation (BNF) in hairy vetch; 2) estimation of the N release rate from hairy vetch residues on the soil surface; 3) quantification of 15N recovery by maize from labeled hairy vetch under three rates of mineral N fertilization. This two-year field experiment was conducted on a sandy Acrisol (FAO soil classification) or Argissolo Vermelho distrófico arênico (Brazilian Soil Classification), at a mean annual temperature of 18 ºC and mean annual rainfall of 1686 mm. The experiment was arranged in a double split-plot factorial design with three replications. Two levels of hairy vetch residue (50 and 100 % of the aboveground biomass production) were distributed on the surface of the main plots (5 x 12 m). Maize in the sub-plots (5 x 4 m) was fertilized with three N rates (0, 60, and 120 kg ha-1 N), with urea as N source. The hairy vetch-derived N recovered by maize was evaluated in microplots (1.8 x 2.2 m). The BFN of hairy vetch was on average 72.4 %, which represents an annual input of 130 kg ha-1 of atmospheric N. The N release from hairy vetch residues was fast, with a release of about 90 % of total N within the first four weeks after cover crop management and soil residue application. The recovery of hairy vetch 15N by maize was low, with an average of 12.3 % at harvest. Although hairy vetch was not directly the main source of maize N nutrition, the crop yield reached 8.2 Mg ha-1, without mineral fertilization. There was an apparent synergism between hairy vetch residue application and the mineral N fertilization rate of 60 kg ha-1, confirming the benefits of the combination of organic and inorganic N sources for maize under no tillage.