4. Discussion
Our work provides evidence of a positive association between CI and SOC storage, and particularly in MA (SOCMA), in two different soils, reinforcing the role of CI as a valuable strategy to improve SOC sequestration, even in humid temperate environments where soils are hypothetically closer to its C saturation thresholds than in semiarid agroecosystems (Hassink and Whitmore, 1997 and Six et al., 2002). Nonetheless, it should be mentioned that the C saturation deficit for the S-S soybean monoculture in our experiments was ca. 50%.
Our results showed significant changes in SOC stocks associated with cropping intensity in relatively short periods (only two years), indicating that detectable effects of increasing CI on SOC may be recorded early in humid temperate agroecosystems. Total SOC stocks in semiarid regions are usually less variable in the short-term, requiring several years to detect significant changes (Wood et al., 1991 and Bowman et al., 1999). Our faster changes can be attributable to: i) the higher carbon inputs to the soil from crop residues in our more productive agroecosystems than the reported for semiarid regions (e.g. Farahani et al., 1998, Bowman et al., 1999 and Sherrod et al., 2003, Shaver et al., 2003, Blanco-Canqui et al., 2010 and Mikha et al., 2010), and ii) the longer growing season in humid temperate vs semiarid agroecosystems, which favors the soil protection for erosive factors and the action of stabilization agents of SOC derived from a more continuous activity of roots and microorganisms along the year (Caviglia and Andrade, 2010). Differences in temperature and soil texture may also be involved in the early changes documented in our work, as compared with the reported in semiarid regions (Hassink and Whitmore, 1997).
In agreement with other studies, SOCMA showed stronger increases than total SOC stocks with increasing cropping intensity (Six et al., 1999 and Six et al., 2000). The greater increase in SOCMA in the Mollisol compared with the Vertisol may be related to a higher soil aggregation response in the Mollisol occurred with increasing CI. Soil aggregation is crucial for SOC preservation and storage by imposing a physical barrier between microbial decomposers and SOC, which can be altered rapidly by management practices (Beare et al., 1994) and cropping intensity, as was showed here. This result is in agreement with a previous study (Novelli et al., 2013), which indicates a close relationship between SOC concentration and aggregate stability in the Mollisol but not in the Vertisol. The predominant control of inorganic agents, i.e. clay mineralogy, on soil aggregation processes in the Vertisol (Fabrizzi et al., 2009 and Novelli et al., 2013) could be responsible of the lower effect of cropping sequences on soil MA, than the Mollisol.
Our results indicated that crop residue input and SOCMA in both soil types, by the increase in CI, were reached maintaining (CC/S-CC/S) or increasing (S-M; CC/S-M, W/S-M, W/S-W/S) grain productivity in comparison with the predominant crop sequence (S-S) in the region (Fig. 4), which in turn was probably associated with a higher resource productivity. In fact, the water productivity of crop sequences, i.e. the amount of grain per unit annual rainfall (Caviglia et al., 2004), was highest in the sequence W/S-M in both soils (8.3 kg ha−1 mm−1 in the Mollisol vs 5.3 kg ha−1 mm−1 in the Vertisol) and lowest in the soybean monoculture (S-S) (2.2 kg ha−1 mm−1 in the Mollisol vs 1.4 kg ha−1 mm−1 in the Vertisol), which are in agreement with previous reports in our region (Caviglia et al., 2004 and Caviglia et al., 2013). Accordingly, our results support the concept that CI improves soil quality and productivity, probably more related with improvements in the capture of environmental resources (water, radiation) and nutrients than to improvements in resource use efficiency.
The increase of CI appears under no-till, in consequence, as a powerful tool to avoid the progressive soil degradation in the soils of northeastern Argentinean Pampas by providing a higher residue input, increasing soil protection and SOC storage, in comparison with the predominant sequence based on soybean as a single crop in the year. Also, the improvement in grain production per unit area and year associated with a high CI, is a valuable option to satisfy the increasing demand for food, fiber and biofuels, reducing the pressure on more fragile and less productive environments (Caviglia and Andrade, 2010). Our evidence provides information for stakeholders and policy-makers useful to develop agricultural practices oriented to improve SOC sequestration and soil health. This should be helpful to deal with the growing concerns about the negative impacts of current simplified (soybean monoculture) agroecosystems in South America.
4. สนทนางานของเรามีหลักฐานมีความสัมพันธ์เชิงบวก ระหว่าง CI และ SOC และโดยเฉพาะอย่างยิ่งใน MA (SOCMA), ในดินแตกต่างกันสอง เสริมบทบาทของ CI เป็นกลยุทธ์สำคัญเพื่อปรับปรุงอายัด SOC แม้ในสภาวะที่เย็นชื้นดินอยู่ใกล้ขีดจำกัดความเข้มของ C มากกว่าใน agroecosystems แล้ง (Hassink และ Whitmore อัล et การหก และ 1997 hypothetically , 2002) กระนั้น มันควรจะกล่าวถึงว่า ขาดทุนสะสมอิ่มตัว C สำหรับการปลูกพืชเชิงเดี่ยวถั่วเหลือง S-S ในการทดลองเราได้ ca 50%ผลของเราแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงสำคัญในหุ้น SOC ที่เกี่ยวข้องกับการปลูกพืชความเข้มในช่วงเวลาค่อนข้างสั้น (เพียงสองปี), ที่แสดงให้เห็นว่า ผลตรวจของเพิ่ม CI ใน SOC อาจถูกบันทึกใน agroecosystems หนาวชื้น รวม SOC หุ้นในภูมิภาคแล้งจะแปรมักจะน้อยในระยะสั้น ต้องหลายปีเพื่อตรวจหาการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ (ไม้ et al. 1991 และ Bowman et al. 1999) การเปลี่ยนแปลงเร็วสามารถแบ่งปัน: i) สูงกว่าคาร์บอนอินพุตกับดินจากพืชตกค้างใน agroecosystems ของเรามีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าการรายงานสำหรับภูมิภาคแล้ง (เช่น Farahani et al. 1998, Bowman et al. 1999 และเชอร์ร็อด et al. 2003 หนวด et al. 2003, Blanco Canqui et al. 2010 และ Mikha et al. 2010), และ ii) เป็นฤดูกาลที่เติบโตต่อไปใน agroecosystems vs หนาวฝนแล้ง ซึ่งโปรดปรานการป้องกันดินสำหรับ erosive ปัจจัยและการดำเนินการของบริษัทตัวแทนการป้องกันภาพสั่นไหวของ SOC ได้มาจากกิจกรรมต่อเนื่องของรากและจุลินทรีย์ตลอดปี (Caviglia และทวารผมน้ำตาลเข้ม 2010) ความแตกต่างในเนื้อดินและอุณหภูมิอาจมีส่วนในการเปลี่ยนแปลงเริ่มต้นในการทำงานของเรา เมื่อเทียบกับรายงานในเขตแล้ง (Hassink และ Whitmore, 1997)ข้อตกลงการศึกษาอื่น ๆ SOCMA พบว่าเพิ่มขึ้นแข็งแกร่งกว่ารวม SOC หุ้น ด้วยการเพิ่มความเข้มการครอบตัด (หก et al. 1999 และหก et al. 2000) SOCMA ใน Mollisol เมื่อเทียบกับ Vertisol เพิ่มมากขึ้นอาจจะเกี่ยวข้องกับดินสูงขึ้น รวมตอบใน Mollisol เกิดขึ้นกับเพิ่ม CI ดินรวมเป็นสิ่งสำคัญสำหรับ SOC อนุรักษ์และจัดเก็บ โดยสง่างามเครื่องกีดขวางระหว่างจุลินทรีย์ผู้ย่อยสลายและ SOC ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว โดยวิธีบริหารจัดการ (Beare et al. 1994) และความเข้ม การครอบตัดแสดงให้เห็นที่นี่ ผลลัพธ์นี้คือข้อตกลงศึกษาก่อนหน้า (Novelli et al. 2013), ซึ่งบ่งชี้ความสัมพันธ์ใกล้ชิดระหว่างความเข้มข้นของ SOC และรวมความเสถียร ในการ Mollisol แต่ไม่ใช่ ในการ Vertisol การควบคุมตัวแทนอนินทรีย์ เช่นดิน mineralogy เด่นในกระบวนการรวมตัวของดินใน Vertisol (Fabrizzi et al. 2009 และ Novelli et al. 2013) อาจจะรับผิดชอบของลักษณะต่ำลำดับการครอบตัดบนดิน MA กว่า Mollisolผลของเราระบุว่า ป้อนข้อมูลกากพืชและ SOCMA ในทั้งสองชนิดดิน โดยการเพิ่มขึ้นของ CI ถูกถึงรักษา (CC/S-CC/S) หรือเพิ่ม (S-M CC/S-M -S W M, W/S-W/S) เมล็ดพืชผลผลิตเปรียบเทียบกับลำดับพืชเด่น (S-S) ในภูมิภาค (4 รูป), ซึ่งในกลับอาจจะเกี่ยวข้องกับการเพิ่มผลผลิตทรัพยากรสูง ในความเป็นจริง การผลิตน้ำพืชลำดับ เช่นจำนวนเกรนต่อหน่วยปริมาณน้ำฝนรายปี (Caviglia et al. 2004), ถูกสูงสุดในลำดับ W/S-M ในดินทั้งสอง (8.3 กก. ha−1 mm−1 ใน mm−1 ha−1 Mollisol vs 5.3 กก.ในการ Vertisol) และต่ำสุดในถั่วเหลืองปลูกพืชเชิงเดี่ยว (S-S) (2.2 กก. ha−1 mm−1 ใน mm−1 ha−1 Mollisol vs 1.4 กิโลกรัมในการ Vertisol) ซึ่งอยู่ในข้อตกลงการรายงานก่อนหน้านี้ในภูมิภาคของเรา (Caviglia et al. 2004 และ Caviglia et al. 2013) ดังนั้น ผลของเราสนับสนุนแนวคิดที่ว่า CI ช่วยปรับปรุงคุณภาพดินและผลผลิต คงอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับการปรับปรุงในการจับภาพของทรัพยากรสิ่งแวดล้อม (น้ำ รังสี) และสารอาหารมากกว่าการปรับปรุงในทรัพยากรที่มีประสิทธิภาพThe increase of CI appears under no-till, in consequence, as a powerful tool to avoid the progressive soil degradation in the soils of northeastern Argentinean Pampas by providing a higher residue input, increasing soil protection and SOC storage, in comparison with the predominant sequence based on soybean as a single crop in the year. Also, the improvement in grain production per unit area and year associated with a high CI, is a valuable option to satisfy the increasing demand for food, fiber and biofuels, reducing the pressure on more fragile and less productive environments (Caviglia and Andrade, 2010). Our evidence provides information for stakeholders and policy-makers useful to develop agricultural practices oriented to improve SOC sequestration and soil health. This should be helpful to deal with the growing concerns about the negative impacts of current simplified (soybean monoculture) agroecosystems in South America.
การแปล กรุณารอสักครู่..