Resumen
- Los vertisoles son suelos con un alto potencial de secuestro de carbono (C). Sin embargo, estos suelos experimentan ciclos de expansión y contracción, que ejercen una fuerte influencia en la dinámica de la materia orgánica del suelo (MOS). Se evaluaron los efectos a largo plazo de las prácticas de conservación agrícola sobre el contenido y la estabilidad de MOS en un Vertisol ubicado en un área tropical seca. Dos sistemas de labranza (labranza convencional [CT], arado de discos y extracción del 70% de los residuos de la cosecha, y labranza cero [NT], que incorpora el 100% de los residuos de la cosecha) en combinación con tres rotaciones de cultivos diferentes (sorgo-soja [SrSy], maíz-maíz [MM] o soja-maíz [SyM]). Todas las parcelas fueron regadas durante los períodos secos. Se evaluaron los efectos sobre el C y N orgánico del suelo, la biomasa microbiana y la distribución de clases de tamaño de agregados. La capacidad de sumidero de carbono se evaluó mediante el estudio del contenido y la calidad de la MOS asociada a los agregados (recalcitrancia térmica), determinada por termocalorimetría. En relación con el sistema CT, NT produjo un mayor porcentaje de pequeños macroagregados (2-0,25 mm). También promovió la acumulación de SOM asociado a agregados, especialmente en los pequeños macroagregados y microagregados. El análisis térmico reveló que la SOM asociada al agregado era más recalcitrante (valores más altos de T50 y más energía liberada a 475 °C) en NT que en CT. Coincidiendo con estos efectos, la relación biomasa microbiana del suelo/COS fue menor en NT que en CT. La ganancia de MOS y la mayor obstinación de OM en los suelos NT pueden estar relacionadas con diferentes características de los Vertisoles NT, como la mala aireación o la interrupción de los ciclos de expansión y contracción. Los hallazgos muestran que las prácticas de conservación del suelo aumentan la capacidad de secuestro de C a largo plazo en Vertisoles a través de interacciones organominerales y recalcitrancia de SOM, que están determinadas por la formación de grandes grietas como resultado de los ciclos de expansión y contracción que son algunas de las propiedades específicas. y procesos de estos suelos. © 2019 Elsevier
- Vertisols are soils with a high potential for carbon (C) sequestration. However, these soils undergo swelling and shrinkage cycles, which exert a strong influence on soil organic matter (SOM) dynamics. The long-term effects of agricultural conservation practices on SOM content and stability on a Vertisol located in a tropical dryland area was evaluated. Two tillage systems (conventional tillage [CT], disc ploughing and extraction of 70% harvest residues, and no tillage [NT], incorporating 100% of the harvest residues) in combination with three different crop rotations (sorghum-soyabean [SrSy], maize-maize [MM] or soyabean-maize [SyM]) were tested. All plots were irrigated during dry periods. The effects on soil organic C, N, microbial biomass and aggregate size class distribution were evaluated. Carbon sink capacity were assessed by studying the aggregate-associated SOM content and quality (thermal recalcitrance), as determined by thermo-calorimetry. Relative to the CT system, NT yielded a higher percentage of small macroaggregates (2-0.25 mm). It also promoted the accumulation of aggregate-associated SOM, especially in the small macroaggregates and microaggregates. Thermal analysis revealed that the aggregate-associated SOM was more recalcitrant (higher values of T50 and more energy released at 475 °C) in NT than in CT. Coinciding with these effects, the soil microbial biomass/SOC ratio was lower in NT than in CT. The gain of SOM and the higher recalcitrance of OM in the NT soils may be related to different characteristics of NT Vertisols, such as poor aeration or disruption of the swelling and shrinkage cycles. The findings show that soil conservation practices increase the capacity for long-term C sequestration in Vertisols via organomineral interactions and SOM recalcitrance, which are determined by the formation of large cracks as a result of the swelling and shrinkage cycles that are some of the specific properties and processes of these soils. © 2019 Elsevier B.V.