Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina

Autores
Alvarez, Carina Rosa; Costantini, Alejandro Oscar; Bono, Alfredo; Taboada, Miguel Angel; Gutiérrez Boem, Flavio Hernán; Fernández, Patricia Lilia; Prystupa, Pablo
Año de publicación
2011
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
One of the expected benefits of no-tillage systems is a higher rate of soil C sequestration. However, higher C retention in soil is not always apparent when notillage is applied, due e.g., to substantial differences in soil type and initial C content. The main purpose of this study was to evaluate the potential of no-tillage management to increase the stock of total organic C in soils of the Pampas region in Argentina. Forty crop fields under no-tillage and conventional tillage systems and seven undisturbed soils were sampled. Total organic C, total N, their fractions and stratification ratios and the C storage capacity of the soils under different managements were assessed in samples to a depth of 30 cm, in three layers (0-5, 5-15 and 15-30 cm). The differences between the C pools of the undisturbed and cultivated soils were significant (p < 0.05) and most pronounced in the top (0-5 cm) soil layer, with more active C near the soil surface (undisturbed > no-tillage > conventional tillage). Based on the stratification ratio of the labile C pool (0-5/5-15 cm), the untilled were separated from conventionally tilled areas. Much of the variation in potentially mineralizable C was explained by this active C fraction (R 2 = 0.61) and by total organic C (R 2 = 0.67). No-till soils did not accumulate more organic C than conventionally tilled soils in the 0-30 cm layer, but there was substantial stratification of total and active C pools at no till sites. If the C stratification ratio is really an indicator of soil quality, then the C storage potential of no-tillage would be greater than in conventional tillage, at least in the surface layers. Particulate organic C and potentially mineralizable C may be useful to evaluate variations in topsoil organic matter.
Um dos benefícios esperados do uso do plantio direto é um maior sequestro de C. Contudo, nem sempre se observa maior retenção de C no solo quando esse sistema de preparo é utilizado, devido principalmente às diferenças em tipo de solo e conteúdo inicial de C, entre outras. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do plantio direto para estocar C orgânico nos solos da Região do Pampa Argentino. Foram coletadas amostras de solo em 40 áreas sob plantio direto ou preparo convencional e em sete campos não cultivados por vários anos. Determinaram-se o C orgânico total, N total, suas frações lábeis, sua taxa de estratificação e a capacidade de estocar C dos solos sob diferentes manejos, na camada de 0-30 cm de profundidade, a qual foi dividida, para fins de amostragem, em três profundidades (0-5, 5-15 e 15-30 cm). Verificou-se diferença significativa (p < 0,05) para todos os pools de C entre os solos não cultivados e os cultivados. A diferença mais pronunciada foi verificada na camada superficial (0-5 cm), sendo determinado o maior teor de C lábil próximo da superfície do solo (não perturbado > plantio direto > preparo convencional). A taxa de estratificação do C lábil (0-5/5-15 cm) permitiu separar as áreas sob plantio direto daquelas sob preparo convencional. Boa parte da variação em C potencialmente mineralizável foi explicada pela fração lábil do C (R2 = 0,61), assim como pelo C orgânico total (R2 = 0,67). Os solos sob plantio direto não estocaram mais C orgânico do que os preparados de maneira convencional, na camada de 0-30 cm. Entretanto, houve substancial estratificação dos pools de C lábil nos locais sob plantio direto, indicando que, se a taxa de estratificação for realmente um indicador de qualidade de solos, as áreas sob plantio direto poderiam ter maior potencial de acúmulo de C, pelo menos nas camadas superficiais de solo, se comparada com as áreas sob preparo convencional. O C orgânico particulado e o C potencialmente mineralizável podem ser utilizados para avaliar variações na matéria orgânica da camada superficial do solo.
Fil: Alvarez, Carina Rosa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Costantini, Alejandro Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina
Fil: Bono, Alfredo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentina
Fil: Taboada, Miguel Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Gutiérrez Boem, Flavio Hernán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Fernández, Patricia Lilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Prystupa, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Materia
C AND N STOCKS
CARBON STRATIFICATION
NO-TILLAGE
SOIL ORGANIC MATTER FRACTIONS
TILLAGE SYSTEMS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
OAI Identificador
oai:ri.conicet.gov.ar:11336/61038

id CONICETDig_effa1d6e7db5f98078566d0bc514f6b9
oai_identifier_str oai:ri.conicet.gov.ar:11336/61038
network_acronym_str CONICETDig
repository_id_str 3498
network_name_str CONICET Digital (CONICET)
spelling Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of ArgentinaDistribuição e estratificação vertical do carbono e nitrogênio em solos sob diferentes manejos na região do Pampa ArgentinoAlvarez, Carina RosaCostantini, Alejandro OscarBono, AlfredoTaboada, Miguel AngelGutiérrez Boem, Flavio HernánFernández, Patricia LiliaPrystupa, PabloC AND N STOCKSCARBON STRATIFICATIONNO-TILLAGESOIL ORGANIC MATTER FRACTIONSTILLAGE SYSTEMShttps://purl.org/becyt/ford/4.1https://purl.org/becyt/ford/4One of the expected benefits of no-tillage systems is a higher rate of soil C sequestration. However, higher C retention in soil is not always apparent when notillage is applied, due e.g., to substantial differences in soil type and initial C content. The main purpose of this study was to evaluate the potential of no-tillage management to increase the stock of total organic C in soils of the Pampas region in Argentina. Forty crop fields under no-tillage and conventional tillage systems and seven undisturbed soils were sampled. Total organic C, total N, their fractions and stratification ratios and the C storage capacity of the soils under different managements were assessed in samples to a depth of 30 cm, in three layers (0-5, 5-15 and 15-30 cm). The differences between the C pools of the undisturbed and cultivated soils were significant (p < 0.05) and most pronounced in the top (0-5 cm) soil layer, with more active C near the soil surface (undisturbed > no-tillage > conventional tillage). Based on the stratification ratio of the labile C pool (0-5/5-15 cm), the untilled were separated from conventionally tilled areas. Much of the variation in potentially mineralizable C was explained by this active C fraction (R 2 = 0.61) and by total organic C (R 2 = 0.67). No-till soils did not accumulate more organic C than conventionally tilled soils in the 0-30 cm layer, but there was substantial stratification of total and active C pools at no till sites. If the C stratification ratio is really an indicator of soil quality, then the C storage potential of no-tillage would be greater than in conventional tillage, at least in the surface layers. Particulate organic C and potentially mineralizable C may be useful to evaluate variations in topsoil organic matter.Um dos benefícios esperados do uso do plantio direto é um maior sequestro de C. Contudo, nem sempre se observa maior retenção de C no solo quando esse sistema de preparo é utilizado, devido principalmente às diferenças em tipo de solo e conteúdo inicial de C, entre outras. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do plantio direto para estocar C orgânico nos solos da Região do Pampa Argentino. Foram coletadas amostras de solo em 40 áreas sob plantio direto ou preparo convencional e em sete campos não cultivados por vários anos. Determinaram-se o C orgânico total, N total, suas frações lábeis, sua taxa de estratificação e a capacidade de estocar C dos solos sob diferentes manejos, na camada de 0-30 cm de profundidade, a qual foi dividida, para fins de amostragem, em três profundidades (0-5, 5-15 e 15-30 cm). Verificou-se diferença significativa (p < 0,05) para todos os pools de C entre os solos não cultivados e os cultivados. A diferença mais pronunciada foi verificada na camada superficial (0-5 cm), sendo determinado o maior teor de C lábil próximo da superfície do solo (não perturbado > plantio direto > preparo convencional). A taxa de estratificação do C lábil (0-5/5-15 cm) permitiu separar as áreas sob plantio direto daquelas sob preparo convencional. Boa parte da variação em C potencialmente mineralizável foi explicada pela fração lábil do C (R2 = 0,61), assim como pelo C orgânico total (R2 = 0,67). Os solos sob plantio direto não estocaram mais C orgânico do que os preparados de maneira convencional, na camada de 0-30 cm. Entretanto, houve substancial estratificação dos pools de C lábil nos locais sob plantio direto, indicando que, se a taxa de estratificação for realmente um indicador de qualidade de solos, as áreas sob plantio direto poderiam ter maior potencial de acúmulo de C, pelo menos nas camadas superficiais de solo, se comparada com as áreas sob preparo convencional. O C orgânico particulado e o C potencialmente mineralizável podem ser utilizados para avaliar variações na matéria orgânica da camada superficial do solo.Fil: Alvarez, Carina Rosa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Costantini, Alejandro Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; ArgentinaFil: Bono, Alfredo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria Anguil; ArgentinaFil: Taboada, Miguel Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Gutiérrez Boem, Flavio Hernán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Fernández, Patricia Lilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaFil: Prystupa, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; ArgentinaSociedade Brasileira de Ciência do Solo2011-11info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/61038Alvarez, Carina Rosa; Costantini, Alejandro Oscar; Bono, Alfredo; Taboada, Miguel Angel; Gutiérrez Boem, Flavio Hernán; et al.; Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina; Sociedade Brasileira de Ciência do Solo; Revista Brasileira de Ciência do Solo; 35; 6; 11-2011; 1985-19940100-06831806-9657CONICET DigitalCONICETenginfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://ref.scielo.org/v39f3tinfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1590/S0100-06832011000600015info:eu-repo/semantics/openAccesshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/reponame:CONICET Digital (CONICET)instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas2025-09-29T10:28:47Zoai:ri.conicet.gov.ar:11336/61038instacron:CONICETInstitucionalhttp://ri.conicet.gov.ar/Organismo científico-tecnológicoNo correspondehttp://ri.conicet.gov.ar/oai/requestdasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:34982025-09-29 10:28:48.279CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicasfalse
dc.title.none.fl_str_mv Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
Distribuição e estratificação vertical do carbono e nitrogênio em solos sob diferentes manejos na região do Pampa Argentino
title Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
spellingShingle Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
Alvarez, Carina Rosa
C AND N STOCKS
CARBON STRATIFICATION
NO-TILLAGE
SOIL ORGANIC MATTER FRACTIONS
TILLAGE SYSTEMS
title_short Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
title_full Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
title_fullStr Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
title_full_unstemmed Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
title_sort Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina
dc.creator.none.fl_str_mv Alvarez, Carina Rosa
Costantini, Alejandro Oscar
Bono, Alfredo
Taboada, Miguel Angel
Gutiérrez Boem, Flavio Hernán
Fernández, Patricia Lilia
Prystupa, Pablo
author Alvarez, Carina Rosa
author_facet Alvarez, Carina Rosa
Costantini, Alejandro Oscar
Bono, Alfredo
Taboada, Miguel Angel
Gutiérrez Boem, Flavio Hernán
Fernández, Patricia Lilia
Prystupa, Pablo
author_role author
author2 Costantini, Alejandro Oscar
Bono, Alfredo
Taboada, Miguel Angel
Gutiérrez Boem, Flavio Hernán
Fernández, Patricia Lilia
Prystupa, Pablo
author2_role author
author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv C AND N STOCKS
CARBON STRATIFICATION
NO-TILLAGE
SOIL ORGANIC MATTER FRACTIONS
TILLAGE SYSTEMS
topic C AND N STOCKS
CARBON STRATIFICATION
NO-TILLAGE
SOIL ORGANIC MATTER FRACTIONS
TILLAGE SYSTEMS
purl_subject.fl_str_mv https://purl.org/becyt/ford/4.1
https://purl.org/becyt/ford/4
dc.description.none.fl_txt_mv One of the expected benefits of no-tillage systems is a higher rate of soil C sequestration. However, higher C retention in soil is not always apparent when notillage is applied, due e.g., to substantial differences in soil type and initial C content. The main purpose of this study was to evaluate the potential of no-tillage management to increase the stock of total organic C in soils of the Pampas region in Argentina. Forty crop fields under no-tillage and conventional tillage systems and seven undisturbed soils were sampled. Total organic C, total N, their fractions and stratification ratios and the C storage capacity of the soils under different managements were assessed in samples to a depth of 30 cm, in three layers (0-5, 5-15 and 15-30 cm). The differences between the C pools of the undisturbed and cultivated soils were significant (p < 0.05) and most pronounced in the top (0-5 cm) soil layer, with more active C near the soil surface (undisturbed > no-tillage > conventional tillage). Based on the stratification ratio of the labile C pool (0-5/5-15 cm), the untilled were separated from conventionally tilled areas. Much of the variation in potentially mineralizable C was explained by this active C fraction (R 2 = 0.61) and by total organic C (R 2 = 0.67). No-till soils did not accumulate more organic C than conventionally tilled soils in the 0-30 cm layer, but there was substantial stratification of total and active C pools at no till sites. If the C stratification ratio is really an indicator of soil quality, then the C storage potential of no-tillage would be greater than in conventional tillage, at least in the surface layers. Particulate organic C and potentially mineralizable C may be useful to evaluate variations in topsoil organic matter.
Um dos benefícios esperados do uso do plantio direto é um maior sequestro de C. Contudo, nem sempre se observa maior retenção de C no solo quando esse sistema de preparo é utilizado, devido principalmente às diferenças em tipo de solo e conteúdo inicial de C, entre outras. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do plantio direto para estocar C orgânico nos solos da Região do Pampa Argentino. Foram coletadas amostras de solo em 40 áreas sob plantio direto ou preparo convencional e em sete campos não cultivados por vários anos. Determinaram-se o C orgânico total, N total, suas frações lábeis, sua taxa de estratificação e a capacidade de estocar C dos solos sob diferentes manejos, na camada de 0-30 cm de profundidade, a qual foi dividida, para fins de amostragem, em três profundidades (0-5, 5-15 e 15-30 cm). Verificou-se diferença significativa (p < 0,05) para todos os pools de C entre os solos não cultivados e os cultivados. A diferença mais pronunciada foi verificada na camada superficial (0-5 cm), sendo determinado o maior teor de C lábil próximo da superfície do solo (não perturbado > plantio direto > preparo convencional). A taxa de estratificação do C lábil (0-5/5-15 cm) permitiu separar as áreas sob plantio direto daquelas sob preparo convencional. Boa parte da variação em C potencialmente mineralizável foi explicada pela fração lábil do C (R2 = 0,61), assim como pelo C orgânico total (R2 = 0,67). Os solos sob plantio direto não estocaram mais C orgânico do que os preparados de maneira convencional, na camada de 0-30 cm. Entretanto, houve substancial estratificação dos pools de C lábil nos locais sob plantio direto, indicando que, se a taxa de estratificação for realmente um indicador de qualidade de solos, as áreas sob plantio direto poderiam ter maior potencial de acúmulo de C, pelo menos nas camadas superficiais de solo, se comparada com as áreas sob preparo convencional. O C orgânico particulado e o C potencialmente mineralizável podem ser utilizados para avaliar variações na matéria orgânica da camada superficial do solo.
Fil: Alvarez, Carina Rosa. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Costantini, Alejandro Oscar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina
Fil: Bono, Alfredo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional La Pampa-San Luis. Estación Experimental Agropecuaria Anguil; Argentina
Fil: Taboada, Miguel Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Gutiérrez Boem, Flavio Hernán. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Fernández, Patricia Lilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
Fil: Prystupa, Pablo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentina
description One of the expected benefits of no-tillage systems is a higher rate of soil C sequestration. However, higher C retention in soil is not always apparent when notillage is applied, due e.g., to substantial differences in soil type and initial C content. The main purpose of this study was to evaluate the potential of no-tillage management to increase the stock of total organic C in soils of the Pampas region in Argentina. Forty crop fields under no-tillage and conventional tillage systems and seven undisturbed soils were sampled. Total organic C, total N, their fractions and stratification ratios and the C storage capacity of the soils under different managements were assessed in samples to a depth of 30 cm, in three layers (0-5, 5-15 and 15-30 cm). The differences between the C pools of the undisturbed and cultivated soils were significant (p < 0.05) and most pronounced in the top (0-5 cm) soil layer, with more active C near the soil surface (undisturbed > no-tillage > conventional tillage). Based on the stratification ratio of the labile C pool (0-5/5-15 cm), the untilled were separated from conventionally tilled areas. Much of the variation in potentially mineralizable C was explained by this active C fraction (R 2 = 0.61) and by total organic C (R 2 = 0.67). No-till soils did not accumulate more organic C than conventionally tilled soils in the 0-30 cm layer, but there was substantial stratification of total and active C pools at no till sites. If the C stratification ratio is really an indicator of soil quality, then the C storage potential of no-tillage would be greater than in conventional tillage, at least in the surface layers. Particulate organic C and potentially mineralizable C may be useful to evaluate variations in topsoil organic matter.
publishDate 2011
dc.date.none.fl_str_mv 2011-11
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11336/61038
Alvarez, Carina Rosa; Costantini, Alejandro Oscar; Bono, Alfredo; Taboada, Miguel Angel; Gutiérrez Boem, Flavio Hernán; et al.; Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina; Sociedade Brasileira de Ciência do Solo; Revista Brasileira de Ciência do Solo; 35; 6; 11-2011; 1985-1994
0100-0683
1806-9657
CONICET Digital
CONICET
url http://hdl.handle.net/11336/61038
identifier_str_mv Alvarez, Carina Rosa; Costantini, Alejandro Oscar; Bono, Alfredo; Taboada, Miguel Angel; Gutiérrez Boem, Flavio Hernán; et al.; Distribution and vertical stratification of carbon and nitrogen in soil under different managements in the Pampean region of Argentina; Sociedade Brasileira de Ciência do Solo; Revista Brasileira de Ciência do Solo; 35; 6; 11-2011; 1985-1994
0100-0683
1806-9657
CONICET Digital
CONICET
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/http://ref.scielo.org/v39f3t
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1590/S0100-06832011000600015
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Sociedade Brasileira de Ciência do Solo
publisher.none.fl_str_mv Sociedade Brasileira de Ciência do Solo
dc.source.none.fl_str_mv reponame:CONICET Digital (CONICET)
instname:Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
reponame_str CONICET Digital (CONICET)
collection CONICET Digital (CONICET)
instname_str Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.name.fl_str_mv CONICET Digital (CONICET) - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
repository.mail.fl_str_mv dasensio@conicet.gov.ar; lcarlino@conicet.gov.ar
_version_ 1844614292652949504
score 13.070432