Microbiological properties and soil quality index in the subtropical region of Brazil

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Soil quality can be assessed through chemical, physical and biological index and properties. However, there is a knowledge gap on the reference values for interpretation of soil microbiological properties. In this study, we objective was to define critical limits (upper and lower) and interpretive classes for soil microbiological properties; establish a minimum data set based on statistical associations between corn yield and soil microbiological and chemical properties; and to determine if the variables selected by the minimum data set influence the current corn yield in Typic Paleudult from Rio Grande do Sul, Brazil. The main results were the development of interpretative classes for microbial biomass C (108 e 331 mg C kg-1 soil), microbial biomass N (12 e 40 mg N kg-1 soil), basal respiration (0,46 e 1,12 mg C-CO2 kg soil h-1), arilsulfatase (166 e 433 μg p-nitrophenol g-1 dry soil h-1) and β-glycosidase activity (50 e 171 μg p-nitrophenol g-1 dry soil h-1). In addition, we indicate microbiological and chemical properties of the soil capable of predicting corn yield in (total nitrogen, pH content and Zn content). The results show that no-tillage associated with grass-legume crop systems improves soil quality. Therefore, the definition of critical limits was as an adequate tool for interpretation of soil microbiological properties and the variables selected to compose the minimum data set were significant to predict the current yield of corn. A qualidade do solo pode ser avaliada através de índices e de propriedades químicas, físicas e biológicas. No entanto, ainda existe uma lacuna de informação quanto aos valores de referência para interpretação das propriedades microbiológicos do solo. Nesse estudo, objetivou-se definir limite críticos, superiores e inferiores, e classes interpretativas para propriedades microbiológicas do solo; estabelecer um conjunto mínimo de dados baseado em associações estatísticas entre o rendimento do milho e as propriedades microbiológicas e químicas do solo; e determinar se as variáveis selecionadas pelo conjunto mínimo de dados expressam o rendimento atual do milho em Argissolo Vermelho distrófico típico do Rio Grande do Sul, Brasil. Os principais resultados foram a elaboração das classes interpretativas, com base nos limites superior e inferior para carbono da biomassa microbiana (CBM) (108 e 331 mg C kg-1 solo), nitrogênio da biomassa microbiana (12 e 40 mg N kg-1 solo), respiração basal do solo (0,46 e 1,12 mg C-CO2 kg solo h-1), atividade das enzimas arilsulfatase (166 e 433 μg p-nitrophenol g-1 solo seco h-1) e β-glicosidase (50 e 171 μg p-nitrophenol g-1 solo seco h-1); e a identificação de propriedades microbiológicas e químicas do solo capazes de prever o rendimento do milho nos sistemas de manejo (nitrogênio total, teor de pH e teor de Zn). Os resultados mostram que o plantio direto associado à sistemas de culturas gramíneas/leguminosas melhora a qualidade do solo. Assim, a definição dos limites críticos apresentou-se como ferramenta adequada para a interpretação das propriedades microbiológicas do solo, e as variáveis selecionadas para compor o conjunto mínimo de dados foram significativas para prever o rendimento atual do milho.