DOI:https://doi.org/10.3232/SJSS.2017.V7.N2.06

Descomposición de restos de cultivos de leguminosas y no leguminosas: Efectos sobre las fracciones de carbono orgánico del suelo bajo condiciones controladas

Eduardo de Sá Pereira, Matias Ezequiel Duval, Juan Alberto Galantini

Resumen

Los cultivos de cobertura (CC) protegen al suelo de la erosión y su permanencia en el tiempo está influenciada en gran medida por su composición química. Se realizó un estudio en condiciones controladas para investigar la dinámica de descomposición de residuos de CC y las transformaciones de las fracciones orgánicas lábiles en la capa superficial del suelo (0-15 cm). El experimento se llevó a cabo en un Typic Argiudoll (franco arcilloso, 27,4 g kg-1 de materia orgánica del suelo, 14 mg kg-1 de fósforo extraíble y 6,5 de pH) colocado sin disturbar en macetas (1570 cm3) en invernadero bajo condiciones controladas de temperatura (25 ± 1 °C). Se evaluaron tres especies de CC (avena, Avena sativa L.; veza, Vicia sativa L. y trébol, Trifolium resupinatum L.) y un control sin CC (barbecho). En la superficie del suelo, se aplicaron 5,4, 5,4 y 2,7 g de materia seca (equivalentes a 6, 6 y 3 Mg ha-1 de avena, veza y trébol, respectivamente) y se incubaron durante 362 días (ocho fechas de muestreo). El contenido de agua en el suelo de las macetas fue mantenido al 60% de la capacidad de retención de agua. En las muestras de suelo se determinó carbono orgánico particulado (POC), y carbohidratos totales y solubles (CHt y CHs, respectivamente). Los residuos de avena y veza se degradaron más rápidamente que el trébol, con tasas de descomposición (k) de 1,3, 1,4 y 1,9 años-1, respectivamente. Al final del experimento, la concentración de POC fue menor en el suelo con veza (1,83 g kg-1) y trébol (1,96 g kg-1) que con avena (2,21 g kg-1) y barbecho (3,00 g kg-1), lo que indica una pérdida de 45-64% de sus niveles iniciales. Los CHt fueron influenciados por la calidad de los residuos, donde los períodos de mayor descomposición de residuos (veza 21-59 días y avena 93-130 días) coinciden con los mayores contenidos de CHt en el suelo. Por lo tanto, esta fracción de carbono orgánico es sensible a la descomposición de residuos y puede ser indicadores de cambios en la materia orgánica del suelo durante cortos períodos de tiempo.

Vistas: 262
Descargas PDF (English): 158

 

Referencias


Acosta JA. 2009. Dinâmica do nitrogênio sob sistema plantio direto e parâmetros para o manejo da adubação nitrogenada no milho. Doctoral dissertation. Santa Maria, RS. Brasil: Universidade Federal de Santa Maria.

Ambus P, Jensen ES. 1997. Nitrogen mineralization and denitrification as influenced by crop residue particle size. Plant Soil 197:261-270.

Bastida F, Kandeler E, Moreno JL, Ros M, García C, Hernández T. 2008. Application of fresh and composted organic wastes modifies structure, size and activity of soil microbial community under semiarid climate. Appl Soil Ecol. 40:318-329.

Bremner JM. 1996. Total Nitrogen. In: Sparks DL, editor. Methods of Soil Analysis. Part 3. Chemical Methods. Madison, WI: SSSA-ASA. p. 1085-1123.

Carfagno PF, Eiza MJ, Quiroga A, Babinec F, Chagas C, Michelena R. 2013. Agua disponible en monocultivo de soja con cultivos de cobertura y barbechos reducidos en la Región Semiárida y Subhúmeda Pampeana. Ciencia del Suelo 31:67-81.

Ćirić V, Belić M, Nešić L, Šeremešić S, Pejić B, Bezdan A, Manojlović M. 2016. The sensitivity of water extractable soil organic carbon fractions to land use in three soil types. Arch Agron Soil Sci. 62:1654-1664.

Di Rienzo JÁ, Casanoves F, Balzarini MG, González L, Tablada M, Robledo CW. 2013. InfoStat. Grupo InfoStat, FCA, Universidad Nacional de Córdoba, Argentina.

Douglas CL, Rickman RW. 1992. Estimating crop residue decomposition from air temperature, initial nitrogen content, and residue placement. Soil Sci Soc Am J. 56:272-278.

Duval ME, Capurro JE, Galantini JA, Andriani JM. 2015. Utilización de cultivos de cobertura en monocultivo de soja: efectos sobre el balance hídrico y orgánico. Ciencia del Suelo 33:247-261.

Duval ME, Galantini JA, Capurro JE, Martínez JM. 2016. Winter cover crops in soybean monoculture: Effects on soil organic carbon and its fractions. Soil Tillage Res. 161:95-105.

Duval ME, Galantini JA, Iglesias JO, Canelo S, Martínez JM, Wall L. 2013. Analysis of organic fractions as indicators of soil quality under natural and cultivated systems. Soil Tillage Res. 131:11-19.

Duval ME, Sá Pereira E de, Iglesias JO, Galantini JA. 2014. Efecto de uso y manejo de suelo sobres las fracciones de carbono orgánico en un Argiudol. Ciencia del Suelo 32:105-115.

Galantini JA, Senesi N, Brunetti G, Rosell R. 2004. Influence of texture on the nitrogen and sulphur status and organic matter quality and distribution in semiarid Pampean grassland soils. Geoderma 123:143-152.

Ghani A, Dexter M, Perrott KW. 2003. Hot-water extractable carbon in soils: a sensitive measurement for determining impacts of fertilisation, grazing and cultivation. Soil Biol Biochem. 35:1231-1243.

Hevia GG, Buschiazzo D, Hepper E, Urioste A, Antón E. 2003. Organic matter in size fractions of soils of the semiarid Argentina. Effects of climate, texture, management. Geoderma 116:265-277.

Klute A. 1986. Water retention: laboratory methods. In: Klute A, editor. Methods of Soil Analysis: Part 1. Physical and mineralogical methods. Madison, WI: ASA and SSSA. p. 635-661.

Kuo S, Sainju UM, Jellum EJ. 1997. Winter cover crop effects on soil organic carbon and carbohydrate in soil. Soil Sci Soc Am J. 61:145-152.

Kuzyakov Y. 2010. Priming effects: interactions between living and dead organic matter. Soil Biol Biochem. 42:1363-1371.

Li Z, Zhao B, Zhang J. 2016. Effects of maize residue quality and soil water content on soil labile organic carbon fractions and microbial properties. Pedosphere 26:829-838.

Lupwayi NZ, Clayton GW, O'Donovan JT, Harker KN, Turkington TK, Rice WA. 2004. Decomposition of crop residues under conventional and zero tillage. Can J Soil Sci. 84:403-410.

Mazzoncini M, Sapkota TB, Bàrberi P, Antichi D, Risaliti R. 2011. Long-term effect of tillage, nitrogen fertilization and cover crops on soil organic carbon and total nitrogen content. Soil Tillage Res. 114:165-174.

Moraes Sá JC de, Lal R. 2009. Stratification ratio of soil organic matter pools as an indicator of carbon sequestration in a tillage chronosequence on a Brazilian Oxisol. Soil Tillage Res. 103:46-56.

Moraes Sá JC de, Tivet F, Lal R, Briedis C, Hartan DC, dos Santos JZ, dos Santos JB. 2014. Long-term tillage systems impacts on soil C dynamics, soil resilience and agronomic productivity of a Brazilian Oxisol. Soil Tillage Res. 136:38-50.

Parton WJ, Silver WL, Burke IC, Grassens L, Harmon ME, Currie B, King JY. 2007. Global-scale similarities in nitrogen release patterns during long-term decomposition. Science 315:361-364.

Poeplau C, Don A. 2015. Carbon sequestration in agricultural soils via cultivation of cover crops–A meta-analysis. Agric Ecosyst Environ. 200:33-41.

Puget P, Angers DA, Chenu C. 1999. Nature of carbohydrates associated with water-stable aggregates of two cultivated soils. Soil Biol Biochem. 31:55-63.

Quemada M. 2005. Predicting crop residue decomposition using moisture adjusted time scales. Nutr Cycl Agroecosys. 70:283-291.

Rasse D, Rumpel C, Dignac MF. 2005. Is soil carbon mostly root carbon? Mechanisms for a specific stabilisation. Plant Soil 269:341-356.

Rimski-Korsakov H, Alvarez CR, Lavado RS. 2015. Cover crops in the agricultural systems of the Argentine Pampas. Journal of Soil and Water Conservation 70:134A-140A.

Sá Pereira E de, Galantini JA, Quiroga AR, Landriscini MR. 2014. Efecto de los cultivos de cobertura otoño invernales, sobre el rendimiento y acumulación de N en maíz en el sudoeste bonaerense. Ciencia del Suelo 32:219-231.

Scholberg JM, Dogliotti S, Zotarelli L, Cherr CM, Leoni C, Rossing WA. 2010. Cover Crops in Agrosystems: Innovations and Applications. In: Lichtfouse E, editor. Sustainable Agriculture Reviews 4: Genetic engineering, biofertilisation, soil quality and organic farming. New York (NY): Springer. p. 59-98.

Schomberg HH, Steiner JL, Unger PW. 1994. Decomposition and nitrogen dynamics of crop residues: residue quality and water effects. Soil Sci Soc Am J. 58:372-381.

Soil Survey Staff. 2010. Keys to Soil Taxonomy. 11th ed. Washington (DC): USDA-Natural Resources Conservation Service. 365 p.

Tian G, Brussaard L, Kang BT. 1995. An index for assessing the quality of plant residues and evaluating their effects on soil and crop in the (sub-) humid tropics. Appl Soil Ecol. 2:25-32.

Van Soest PV, Robertson JB, Lewis BA. 1991. Methods for dietary fiber, neutral detergent fiber, and non-starch polysaccharides in relation to animal nutrition. J Dairy Sci. 74:3583-3597.

Wander MM, Traina SJ. 1996. Organic fractions from organically and conventionally managed soils: I. Carbon and nitrogen distribution. Soil Sci Soc Am J. 60:1081-1087.

Wang Q, Li Y, Alva A. 2010. Cropping systems to improve carbon sequestration for mitigation of climate change. J Environ Protec. 1:207-215.





Con el mecenazgo de
Universia
Avda. de Cantabria, s/n - 28660, Boadilla del Monte
Madrid, España
EMail: info@sjss.universia.net