Changes in soil organic carbon fractions in a sequence with cover crops

Autores
Landriscini, María Rosa; Duval, Matias Ezequiel; Galantini, Juan Alberto; Iglesias, Julio Osvaldo; Cazorla, Cristian Roman
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Advances in cover crops practice, in the context of potential benefits for annual crop production and sustained soil quality were studied. A soybean-maize sequence with five winter cover crops (CC) species were studied at the Marcos Juárez INTA Experimental Station, Córdoba, Argentina. Common vetch (VS), hairy vetch (VV), rye (R), triticale (T) and hairy vetch (VV) + triticale (T) mixture were tested as well as a control treatment (Ct) without a CC. The CC effect on the dynamics and balance of the soil organic C (SOC) and its fractions were examined. Maize and soybean yields did not show significant differences between the control and the CC treatments. The SOC stratification (0-0.10 and 0.10-0.20 m) with accumulation of residue on surface was due to the concentration of SOC and fractions that decreased with depth. The gramineous crops were more efficient in biomass production with more C input into the soil. Triticale showed positive C balance in OC and in the easily degradable fraction (labile) and an increase in the residue decomposition rate. CC had a positive impact on the more stable C stock (recalcitrant OC) in the sub-superficial layer than in the superficial one. The gramineae input was evident in the superficial layer and the most stable OC fraction, was concentered in the sub-superficial layer. Organic soil fractioning by particle size have been shown to be useful indicators for detecting changes produced by management practices in most experiments. This study demonstrated that the effect of cover crops on SOC and the labile fraction in the upper soil layer was strongly related with the high residue production.
Se estudió el manejo de los cultivos de cobertura y sus potenciales beneficios para la producción de cultivos anuales y la calidad sostenible de los suelos. Se estudió la secuencia soja-maíz con cinco especies de cultivos de cobertura (CC) invernales, en la Estación Experimental INTA Marcos Juárez, provincia de Córdoba, Argentina. Los CC utilizados fueron: vicia sativa (VS), vicia villosa (VV), centeno(C), triticale (T) y una consociación de vicia villosa y triticale (VV+T), así como un tratamiento control (Ct), sin CC. Se estudió el efecto de los CC sobre la dinámica y el balance del carbono orgánico del suelo (COS) y sus fracciones. Los rendimientos de maíz y de soja no mostraron diferencias significativas entre el tratamiento Ct y los CC. La concentración del carbono orgánico del suelo (COS) y sus fracciones disminuyeron a medida que aumentó la profundidad produciendo la estratificación del COS (0-0,10 y 0,10-0,20 m) con acumulación de residuos superficiales. Las gramíneas como CC fueron más eficientes en la producción de biomasa con la consecuente incorporación de C al suelo. Dentro de éstas, el triticale mostró un balance positivo de C tanto en el total del COS como en las fracciones fácilmente degradables (fracciones lábiles) con una mayor velocidad de descomposición de residuos. Los CC tuvieron un impacto positivo en el aumento del stock del C más estable, carbono orgánico recalcitrante (COR), en el horizonte subsuperficial más que en superficial. El aporte de las gramíneas fue notorio en la capa superficial de suelo y la fracción de C recalcitrante se concentró en la capa subsuperficial. En la mayoría de los estudios se observó que el fraccionamiento del carbono orgánico del suelo es un indicador útil para detectar los cambios producidos por las prácticas de manejo. En este trabajo se demostró que en la capa superficial de suelo, el efecto significativo de los CC sobre el COS y la fracción lábil del mismo, estuvo fuertemente relacionado con la mayor producción de residuos.
Estudou-se a gestão de culturas de cobertura e os potenciais benefícios para a produção anual de culturas e a qualidade sustentável do solo. A sequência soja-milho foi estudada com cinco espécies de plantas de cobertura de inverno (CC), na Estação Experimental INTA Marcos Juárez, província de Córdoba, Argentina. As CC utilizadas foram: ervilhaca comum (VS), ervilhaca peluda (VV), centeio (C), triticale (T) e uma consociação de ervilhaca peluda (VV) + triticale (T), bem como um tratamento controlo (Ct) sem CC. Estudou-se o efeito dos CC sobre a dinâmica e o equilíbrio do carbono orgânico do solo (COS) e as suas frações. As produções de milho e soja não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos controle e CC. A estratificação do SOC (0-0,10 e 0,10-0,20 m) com a acumulação de resíduos na superfície foi devida à concentração de SOC e frações que diminuíram com a profundidade. As gramíneas foram mais eficientes na produção de biomassa com mais entrada de C no solo. O triticale apresentou um balanço positivo de C no CO e na fração facilmente degradável (lábil) e um aumento na taxa de decomposição do resíduo. O CC teve um maior impacto positivo na reserva do C mais estável (CO recalcitrante) na camada sub-superficial do que na camada superficial. O efeito das gramíneas foi evidente na camada superficial e a fração mais estável de OC concentrou-se na camada sub-superficial. O fracionamento do solo orgânico por tamanho das partículas demonstrou ser um indicador útil para detectar mudanças produzidas pelas práticas de gestão na maioria dos ensaios. Este estudo demonstrou que o efeito das culturas de cobertura no SOC e na fração lábil na camada superficial do solo estava fortemente relacionada com a elevada produção de resíduos.
EEA Marcos Juárez
Fil: Landriscini, María Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Landriscini, María Rosa. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Landriscini, María Rosa. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Duval, Matias Ezequiel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Galantini, Juan Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Galantini, Juan Alberto. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Galantini, Juan Alberto. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina.
Fil: Iglesias, Julio Osvaldo. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Cazorla, Cristian Roman. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina
Fuente
Spanish Journal of Soil Science 10 (2) : 137-153. (2020)
Materia
Carbono Orgánico del Suelo
Plantas de Cobertura
Rotación de Cultivos
Manejo del Suelo
Soil Organic Carbon
Cover Plants
Crop Rotation
Soil Management
Cultivos de Cobertura
Cover Crops
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
INTA Digital (INTA)
Institución
Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria
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Common vetch (VS), hairy vetch (VV), rye (R), triticale (T) and hairy vetch (VV) + triticale (T) mixture were tested as well as a control treatment (Ct) without a CC. The CC effect on the dynamics and balance of the soil organic C (SOC) and its fractions were examined. Maize and soybean yields did not show significant differences between the control and the CC treatments. The SOC stratification (0-0.10 and 0.10-0.20 m) with accumulation of residue on surface was due to the concentration of SOC and fractions that decreased with depth. The gramineous crops were more efficient in biomass production with more C input into the soil. Triticale showed positive C balance in OC and in the easily degradable fraction (labile) and an increase in the residue decomposition rate. CC had a positive impact on the more stable C stock (recalcitrant OC) in the sub-superficial layer than in the superficial one. The gramineae input was evident in the superficial layer and the most stable OC fraction, was concentered in the sub-superficial layer. Organic soil fractioning by particle size have been shown to be useful indicators for detecting changes produced by management practices in most experiments. This study demonstrated that the effect of cover crops on SOC and the labile fraction in the upper soil layer was strongly related with the high residue production.Se estudió el manejo de los cultivos de cobertura y sus potenciales beneficios para la producción de cultivos anuales y la calidad sostenible de los suelos. Se estudió la secuencia soja-maíz con cinco especies de cultivos de cobertura (CC) invernales, en la Estación Experimental INTA Marcos Juárez, provincia de Córdoba, Argentina. Los CC utilizados fueron: vicia sativa (VS), vicia villosa (VV), centeno(C), triticale (T) y una consociación de vicia villosa y triticale (VV+T), así como un tratamiento control (Ct), sin CC. Se estudió el efecto de los CC sobre la dinámica y el balance del carbono orgánico del suelo (COS) y sus fracciones. Los rendimientos de maíz y de soja no mostraron diferencias significativas entre el tratamiento Ct y los CC. La concentración del carbono orgánico del suelo (COS) y sus fracciones disminuyeron a medida que aumentó la profundidad produciendo la estratificación del COS (0-0,10 y 0,10-0,20 m) con acumulación de residuos superficiales. Las gramíneas como CC fueron más eficientes en la producción de biomasa con la consecuente incorporación de C al suelo. Dentro de éstas, el triticale mostró un balance positivo de C tanto en el total del COS como en las fracciones fácilmente degradables (fracciones lábiles) con una mayor velocidad de descomposición de residuos. Los CC tuvieron un impacto positivo en el aumento del stock del C más estable, carbono orgánico recalcitrante (COR), en el horizonte subsuperficial más que en superficial. El aporte de las gramíneas fue notorio en la capa superficial de suelo y la fracción de C recalcitrante se concentró en la capa subsuperficial. En la mayoría de los estudios se observó que el fraccionamiento del carbono orgánico del suelo es un indicador útil para detectar los cambios producidos por las prácticas de manejo. En este trabajo se demostró que en la capa superficial de suelo, el efecto significativo de los CC sobre el COS y la fracción lábil del mismo, estuvo fuertemente relacionado con la mayor producción de residuos.Estudou-se a gestão de culturas de cobertura e os potenciais benefícios para a produção anual de culturas e a qualidade sustentável do solo. A sequência soja-milho foi estudada com cinco espécies de plantas de cobertura de inverno (CC), na Estação Experimental INTA Marcos Juárez, província de Córdoba, Argentina. 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Se estudió el manejo de los cultivos de cobertura y sus potenciales beneficios para la producción de cultivos anuales y la calidad sostenible de los suelos. Se estudió la secuencia soja-maíz con cinco especies de cultivos de cobertura (CC) invernales, en la Estación Experimental INTA Marcos Juárez, provincia de Córdoba, Argentina. Los CC utilizados fueron: vicia sativa (VS), vicia villosa (VV), centeno(C), triticale (T) y una consociación de vicia villosa y triticale (VV+T), así como un tratamiento control (Ct), sin CC. Se estudió el efecto de los CC sobre la dinámica y el balance del carbono orgánico del suelo (COS) y sus fracciones. Los rendimientos de maíz y de soja no mostraron diferencias significativas entre el tratamiento Ct y los CC. La concentración del carbono orgánico del suelo (COS) y sus fracciones disminuyeron a medida que aumentó la profundidad produciendo la estratificación del COS (0-0,10 y 0,10-0,20 m) con acumulación de residuos superficiales. Las gramíneas como CC fueron más eficientes en la producción de biomasa con la consecuente incorporación de C al suelo. Dentro de éstas, el triticale mostró un balance positivo de C tanto en el total del COS como en las fracciones fácilmente degradables (fracciones lábiles) con una mayor velocidad de descomposición de residuos. Los CC tuvieron un impacto positivo en el aumento del stock del C más estable, carbono orgánico recalcitrante (COR), en el horizonte subsuperficial más que en superficial. El aporte de las gramíneas fue notorio en la capa superficial de suelo y la fracción de C recalcitrante se concentró en la capa subsuperficial. En la mayoría de los estudios se observó que el fraccionamiento del carbono orgánico del suelo es un indicador útil para detectar los cambios producidos por las prácticas de manejo. En este trabajo se demostró que en la capa superficial de suelo, el efecto significativo de los CC sobre el COS y la fracción lábil del mismo, estuvo fuertemente relacionado con la mayor producción de residuos.
Estudou-se a gestão de culturas de cobertura e os potenciais benefícios para a produção anual de culturas e a qualidade sustentável do solo. A sequência soja-milho foi estudada com cinco espécies de plantas de cobertura de inverno (CC), na Estação Experimental INTA Marcos Juárez, província de Córdoba, Argentina. As CC utilizadas foram: ervilhaca comum (VS), ervilhaca peluda (VV), centeio (C), triticale (T) e uma consociação de ervilhaca peluda (VV) + triticale (T), bem como um tratamento controlo (Ct) sem CC. Estudou-se o efeito dos CC sobre a dinâmica e o equilíbrio do carbono orgânico do solo (COS) e as suas frações. As produções de milho e soja não apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos controle e CC. A estratificação do SOC (0-0,10 e 0,10-0,20 m) com a acumulação de resíduos na superfície foi devida à concentração de SOC e frações que diminuíram com a profundidade. As gramíneas foram mais eficientes na produção de biomassa com mais entrada de C no solo. O triticale apresentou um balanço positivo de C no CO e na fração facilmente degradável (lábil) e um aumento na taxa de decomposição do resíduo. O CC teve um maior impacto positivo na reserva do C mais estável (CO recalcitrante) na camada sub-superficial do que na camada superficial. O efeito das gramíneas foi evidente na camada superficial e a fração mais estável de OC concentrou-se na camada sub-superficial. O fracionamento do solo orgânico por tamanho das partículas demonstrou ser um indicador útil para detectar mudanças produzidas pelas práticas de gestão na maioria dos ensaios. Este estudo demonstrou que o efeito das culturas de cobertura no SOC e na fração lábil na camada superficial do solo estava fortemente relacionada com a elevada produção de resíduos.
EEA Marcos Juárez
Fil: Landriscini, María Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Landriscini, María Rosa. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Landriscini, María Rosa. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Duval, Matias Ezequiel. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Agronomía; Argentina
Fil: Galantini, Juan Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Bahía Blanca. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Galantini, Juan Alberto. Universidad Nacional del Sur. Centro de Recursos Naturales Renovables de la Zona Semiárida; Argentina
Fil: Galantini, Juan Alberto. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina.
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Fil: Cazorla, Cristian Roman. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Marcos Juárez; Argentina
description Advances in cover crops practice, in the context of potential benefits for annual crop production and sustained soil quality were studied. A soybean-maize sequence with five winter cover crops (CC) species were studied at the Marcos Juárez INTA Experimental Station, Córdoba, Argentina. Common vetch (VS), hairy vetch (VV), rye (R), triticale (T) and hairy vetch (VV) + triticale (T) mixture were tested as well as a control treatment (Ct) without a CC. The CC effect on the dynamics and balance of the soil organic C (SOC) and its fractions were examined. Maize and soybean yields did not show significant differences between the control and the CC treatments. The SOC stratification (0-0.10 and 0.10-0.20 m) with accumulation of residue on surface was due to the concentration of SOC and fractions that decreased with depth. The gramineous crops were more efficient in biomass production with more C input into the soil. Triticale showed positive C balance in OC and in the easily degradable fraction (labile) and an increase in the residue decomposition rate. CC had a positive impact on the more stable C stock (recalcitrant OC) in the sub-superficial layer than in the superficial one. The gramineae input was evident in the superficial layer and the most stable OC fraction, was concentered in the sub-superficial layer. Organic soil fractioning by particle size have been shown to be useful indicators for detecting changes produced by management practices in most experiments. This study demonstrated that the effect of cover crops on SOC and the labile fraction in the upper soil layer was strongly related with the high residue production.
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