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Consecuencias del reemplazo de ecosistemas naturales sudamericanos por forestaciones y pasturas megatérmicas : efectos sobre el carbono orgánico edáfico
Los cambios de uso de la tierra afectan los contenidos de carbono orgánico del suelo (COS), alterando tanto las entradas como las salidas de C en el suelo. En esta tesis se analizó, a partir de una revisión bibliográfica, el efecto a nivel regional de diferentes factores (precipitación, temperatura y edad de implantación)sobre los cambios en los contenidos de COS ocurridos al reemplazar la vegetación nativa por forestaciones o pasturas subtropicales. En un experimento a campo se evaluó el efecto del reemplazo recíproco de vegetación herbácea y leñosa sobre los cambios en los contenidos de COS. A su vez, también se evaluó el efecto de los ingresos y egresos de C (utilizando modelos con isótopos de (13 C), así como la productividad de la vegetación (estimada a partir de sensores remotos), sobre los cambios ocurridos en los contenidos de COS. Los resultados obtenidos mostraron que los cambios en los contenidos de COS superficiales son independientes del tipo de vegetación nativa que es reemplazada. A su vez, las forestaciones ganaron C en zonas áridas pero perdieron C en zonas húmedas, siendo mayores las pérdidas a mayores precipitaciones. Las pasturas aumentaron los contenidos de COS en superficie, incrementando las ganancias con las precipitaciones, sin embargo en profundidad perdieron COS cuando reemplazaron ecosistemas de selva. Tanto en pasturas como forestaciones las ganancias de COS aumentaron con la edad de implantación, sugiriendo que el equilibrio entre entradas y salidas de C al suelo es alcanzado a edades avanzadas de las plantaciones. En todas las transiciones estudiadas los ingresos de C (y no los egresos), junto con la productividad subterránea, explicaron los cambios en los contenidos de COS ocurridos luego del cambio de uso, mientras que inesperadamente la tasa de mineralización del COS fue similar en todas ellas
Carbon accumulation and its dynamics in afforestation, silvopastoral systems and grasslands in the N. E. of Corrientes, Argentina
Fil: Rossner, Maria Belen. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul (Misiones); Argentina.Fil: Kimmich, German. Universidad del Salvador. Facultad de Agronomía y Veterinaria (Gdor. Virasoro, Corrientes); Argentina.Fil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Estación Experimental Agropecuaria Paraná (Oro Verde, Entre Ríos); Argentina.En los sistemas silvopastoriles (SSP), tanto el sombreamiento como el pastoreo afectan la producción primaria del componente forrajero, el agua, la materia orgánica del suelo y el ciclado del carbono. El objetivo fue evaluar los cambios en el stock de carbono y su dinámica en forestaciones y SSP y el efecto de diferentes niveles de radiación y pastoreo sobre la productividad primaria neta aérea (PPNA) del componente forrajero en un SSP en el NE de Corrientes. Se seleccionaron tres sitios, cada uno de los cuales conformó un trío (SSP-forestación-pastizal) de manejo y edades similares. Se tomaron muestras de suelo y biomasa forrajera y se estableció un ensayo con Pinus taeda y Brachiaria brizantha para evaluar las interacciones entre radiación y pastoreo. El contenido de COS no cambió por el uso forestal y silvopastoril, aunque el ciclado fue mayor en los últimos al encontrarse más C nuevo en estos sistemas, resultado de más entradas y salidas de C del suelo. La productividad primaria neta aérea de la pastura en las condiciones de estudio fue afectada en mayor medida por el pastoreo que por el nivel de sombra. Estos resultados indican que deberían buscarse estrategias de manejo que garanticen la acumulación de broza para mantener los niveles de COS en estos sistemas.In silvopastoral systems, both shading and grazing affect forage primary production, water, soil organic matter and carbon cycling. The aim was to evaluate carbon stock changes and their dynamic in afforestation and SSP and the effect of different levels of grazing and radiation on the forage Aerial Net Primary Productivity (ANPP) in SSP in the NE of Corrientes. Three sites were selected; each one of them formed a trio (SSP-afforestation-grassland) with similar age and management. Soil and forage biomass samples were taken and a Pinus taeda and Brachiaria brizantha study was established to evaluate interactions between radiation and grazing. The COS content did not change due to forest and silvopastoral use, although the cycling was greater in the last ones when more C was found in these systems, resulting from more C inputs and outputs from the soil. The aerial net primary productivity of pasture in the study conditions was affected to a greater extent by grazing than by the level of shade. These results indicate that management strategies should be sought to ensure the accumulation of brush to maintain the levels of COS in these systems
Importancia del campo natural para el almacenaje de carbono en sistemas ganaderos de cría
El incremento en el almacenaje de carbono (C) en la materia orgánica del suelo (MOS) y en la biomasa vegetal surge como una estrategia para contrarrestar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en los sistemas ganaderos de pastoreo extensivo. El pastoreo modifica las entradas de MOS al sistema por lo que su manejo podría impactar en cambios de la MOS. A partir de un proyecto FONTAGRO denominado “Plataforma de innovación para la sustentabilidad de sistemas ganaderos familiares en Uruguay y Argentina” se puso en valor el almacenaje de C en el suelo y en el bosque en sistemas de cría del norte de Entre Ríos y se trató de vincular los niveles de MOS a variables de suelo y de manejo del pastoreo. En este artículo mostramos los principales resultados obtenidos a partir de un análisis de 30 predios ganaderos familiares en los que se evaluó el C en el suelo en 20 de ellos, durante dos ciclos agrícolas (2017-2018 y 2018-2019).EEA ParanáFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Delta del Paraná. Departamento de Producción; ArgentinaFil: Lezana, Lucrecia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Delta del Paraná. Departamento de Producción; ArgentinaFil: Zamboni, Pamela. Universidad Autónoma de Entre Ríos. Facultad de Ciencia y Tecnología. Centro Regional de Geomática (CEREGEO); ArgentinaFil: Canavelli, Sonia Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná. Departamento de Recursos Naturales y Gestión Ambiental; Argentin
Supresión de malezas por los cultivos de servicio
Se realizaron ensayos en cinco localidades de la provincia de Entre Ríos: Aranguren, San Ramón,
Oro Verde, Montoya y Don Cristóbal II (Tabla 1), durante el ciclo agrícola 2020/21. Cada ensayo consistió
en probar las siguientes especies y consociaciones como CS: trigo de ciclo largo (Triticum aestivum),
centeno (Secale cereale), vicia (Vicia villosa), raigrás (Lolium multiflorum, nabo forrajero (Raphanus
sativus), trébol persa (Trifolium resupinatum) y consociaciones con dos o tres de estas especies.
Se tomó un tratamiento sin cultivo y sin tratamiento químico como testigo. Los cultivos se sembraron con
sembradora en la línea, en los sitios de Aranguren, San Ramón, Don Cristóbal II y Oro Verde, mientras
que, en Montoya, la vicia provino de resiembra natural del año anterior. El tamaño de las parcelas
fue de 200 m de largo por 6 m de ancho.EEA ParanáFil: Kahl, Mirta Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná. Agencia de Extensión Rural Crespo; ArgentinaFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Delta del Paraná. Departamento de Producción; ArgentinaFil: Marnetto, Maria Jose. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná. Agencia de Extensión Rural Paraná. Oficina Técnica María Grande; ArgentinaFil: Maydana, Haydeé Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná. Agencia de Extensión Rural Nogoya; Argentin
Contribución de la fijación biológica de nitrógeno en vicia y arveja
Adaptación de parte del trabajo publicado en la revista European Journal of Agronomy 115 (2020)En Argentina el cultivo de soja (Glycine max L) predomina en los sistemas agrícolas, en la mayor parte de los casos como monocultivo (Caviglia y Andrade, 2010) y con largos periodos de barbecho descubierto, poniendo en riesgo la sustentabilidad de los sistemas dada la escasa cobertura y bajo aporte de residuos (Wrigth y Hons, 2004).EEA OliverosFil: Enrico, Juan Martin. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Oliveros; ArgentinaFil: Piccinetti, Carlos Fabian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; ArgentinaFil: Barraco, Mariam Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria General Villegas; Argentina.Fil: Agosti, Maria Belén. AAPRESID. GTD Chacra Pergamino; ArgentinaFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Salvagiotti, Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Oliveros; Argentin
Soil organic carbon stocks in native forest of Argentina: a useful surrogate for mitigation and conservation planning under climate variability
Background The nationally determined contribution (NDC) presented by Argentina within the framework of the Paris Agreement is aligned with the decisions made in the context of the United Nations Framework Convention on Climate Change (UNFCCC) on the reduction of emissions derived from deforestation and forest degradation, as well as forest carbon conservation (REDD+). In addition, climate change constitutes one of the greatest threats to forest biodiversity and ecosystem services. However, the soil organic carbon (SOC) stocks of native forests have not been incorporated into the Forest Reference Emission Levels calculations and for conservation planning under climate variability due to a lack of information. The objectives of this study were: (i) to model SOC stocks to 30 cm of native forests at a national scale using climatic, topographic and vegetation as predictor variables, and (ii) to relate SOC stocks with spatial–temporal remotely sensed indices to determine biodiversity conservation concerns due to threats from high inter‑annual climate variability. Methods We used 1040 forest soil samples (0–30 cm) to generate spatially explicit estimates of SOC native forests in Argentina at a spatial resolution of approximately 200 m. We selected 52 potential predictive environmental covariates, which represent key factors for the spatial distribution of SOC. All covariate maps were uploaded to the Google
Earth Engine cloud‑based computing platform for subsequent modelling. To determine the biodiversity threats from high inter‑annual climate variability, we employed the spatial–temporal satellite‑derived indices based on Enhanced Vegetation Index (EVI) and land surface temperature (LST) images from Landsat imagery. Results SOC model (0–30 cm depth) prediction accounted for 69% of the variation of this soil property
across the whole native forest coverage in Argentina. Total mean SOC stock reached 2.81 Pg C (2.71–2.84 Pg C with a probability of 90%) for a total area of 460,790 km2, where Chaco forests represented 58.4% of total SOC stored, followed by Andean Patagonian forests (16.7%) and Espinal forests (10.0%). SOC stock model was fitted as a function of regional climate, which greatly influenced forest ecosystems, including precipitation (annual mean precipitation and precipitation of warmest quarter) and temperature (day land surface temperature, seasonality, maximum temperature of warmest month, month of maximum temperature, night land surface temperature, and monthly minimum temperature). Biodiversity was influenced by the SOC levels and the forest regions. Conclusions In the framework of the Kyoto Protocol and REDD+, information derived in the present work from the estimate of SOC in native forests can be incorporated into the annual National Inventory Report of Argentina
to assist forest management proposals. It also gives insight into how native forests can be more resilient to reduce the impact of biodiversity loss.EEA Santa CruzFil: Peri, Pablo Luis. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Santa Cruz; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Universidad Nacional de la Patagonia Austral; Argentina.Fil: Peri, Pablo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Gaitan, Juan José. Universidad Nacional de Luján. Buenos Aires; Argentina.Fil: Gaitan, Juan José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Mastrangelo, Matias Enrique. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Universidad Nacional de San Luis. Instituto de Matemática Aplicada San Luis. Grupo de Estudios Ambientales; Argentina.Fil: Nosetto, Marcelo Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Villagra, Pablo Eugenio. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Balducci, Ezequiel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Yuto; Argentina.Fil: Pinazo, Martín Alcides. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentina.Fil: Von Wallis, Alejandra. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Villarino, Sebastián. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Villarino, Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Alaggia, Francisco Guillermo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Campo Anexo Villa Dolores; Argentina.Fil: Alaggia, Francisco Guillermo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Gonzalez-Polo, Marina. Universidad Nacional del Comahue; Argentina.Fil: Gonzalez-Polo, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. INIBIOMA; Argentina.Fil: Manrique, Silvana M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Energía No Convencional. CCT Salta‑Jujuy; Argentina.Fil: Meglioli, Pablo A. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Meglioli, Pablo A. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Rodríguez‑Souilla, Julián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Mónaco, Martín H. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección Nacional de Bosques; Argentina.Fil: Chaves, Jimena Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina.Fil: Medina, Ariel. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección Nacional de Bosques; Argentina.Fil: Gasparri, Ignacio. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Gasparri, Ignacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Alvarez Arnesi, Eugenio. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina.Fil: Alvarez Arnesi, Eugenio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe; Argentina.Fil: Barral, María Paula. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ciencias Agrarias. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales; Argentina.Fil: Barral, María Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Von Müller, Axel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Esquel Argentina.Fil: Pahr, Norberto Manuel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Montecarlo; Argentina.Fil: Uribe Echevarría, Josefina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Quimilí; Argentina.Fil: Fernandez, Pedro Sebastian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Famaillá; Argentina.Fil: Fernandez, Pedro Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Morsucci, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Morsucci, Marina. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Lopez, Dardo Ruben. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Campo Anexo Villa Dolores; Argentina.Fil: Lopez, Dardo Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Cellini, Juan Manuel. Universidad Nacional de la Plata (UNLP). Facultad de Ciencias Naturales y Museo. Laboratorio de Investigaciones en Maderas; Argentina.Fil: Alvarez, Leandro M. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Alvarez, Leandro M. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Barberis, Ignacio Martín. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Investigaciones en Ciencias Agrarias de Rosario; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe; Argentina.Fil: Barberis, Ignacio Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Santa Fe; Argentina.Fil: Colomb, Hernán Pablo. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Dirección Nacional de Bosques; Argentina.Fil: Colomb, Hernán. Administración de Parques Nacionales (APN). Parque Nacional Los Alerces; Argentina.Fil: La Manna, Ludmila. Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco. Centro de Estudios Ambientales Integrados (CEAI); Argentina.Fil: La Manna, Ludmila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Barbaro, Sebastian Ernesto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul; Argentina.Fil: Blundo, Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Ecología Regional; Argentina.Fil: Blundo, Cecilia. Universidad Nacional de Tucumán. Tucumán; Argentina.Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Universidad Nacional de Mar del Plata. Grupo de Estudio de Agroecosistemas y Paisajes Rurales (GEAP); Argentina.Fil: Sirimarco, Marina Ximena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Cavallero, Laura. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Manfredi. Campo Anexo Villa Dolores; Argentina.Fil: Zalazar, Gualberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales (IANIGLA); Argentina.Fil: Zalazar, Gualberto. Universidad Nacional de Cuyo. Facultad de Ciencias Agrarias; Argentina.Fil: Martínez Pastur, Guillermo José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Austral de Investigaciones Científicas (CADIC); Argentina
Acumulación de Carbono y su dinámica en forestaciones, sistemas silvopastoriles y pastizales en el NE de la provincia de Corrientes, Argentina
En los sistemas silvopastoriles (SSP), tanto el sombreamiento como el pastoreo afectan la producción primaria del componente forrajero, el agua, la materia orgánica del suelo y el ciclado del carbono. El objetivo fue evaluar los cambios en el stock de carbono y su dinámica en forestaciones y SSP y el efecto de diferentes niveles de radiación y pastoreo sobre la productividad primaria neta aérea (PPNA) del componente forrajero en un SSP en el NE de Corrientes. Se seleccionaron tres sitios, cada uno de los cuales conformó un trío (SSP-forestación-pastizal) de manejo y edades similares. Se tomaron muestras de suelo y biomasa forrajera y se estableció un ensayo con Pinus taeda y Brachiaria brizantha para evaluar las interacciones entre radiación y pastoreo. El contenido de COS no cambió por el uso forestal y silvopastoril, aunque el ciclado fue mayor en los últimos al encontrarse más C nuevo en estos sistemas, resultado de más entradas y salidas de C del suelo. La productividad primaria neta aérea de la pastura en las condiciones de estudio fue afectada en mayor medida por el pastoreo que por el nivel de sombra. Estos resultados indican que deberían buscarse estrategias de manejo que garanticen la acumulación de broza para mantener los niveles de COS en estos sistemas.In silvopastoral systems, both shading and grazing affect forage primary production, water, soil organic matter and carbon cycling. The aim was to evaluate carbon stock changes and their dynamic in afforestation and SSP and the effect of different levels of grazing and radiation on the forage Aerial Net Primary Productivity (ANPP) in SSP in the NE of Corrientes. Three sites were selected; each one of them formed a trio (SSP-afforestation-grassland) with similar age and management. Soil and forage biomass samples were taken and a Pinus taeda and Brachiaria brizantha study was established to evaluate interactions between radiation and grazing. The COS content did not change due to forest and silvopastoral use, although the cycling was greater in the last ones when more C was found in these systems, resulting from more C inputs and outputs from the soil. The aerial net primary productivity of pasture in the study conditions was affected to a greater extent by grazing than by the level of shade. These results indicate that management strategies should be sought to ensure the accumulation of brush to maintain the levels of COS in these systems.EEA Cerro AzulFil: Rossner, Maria Belen. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Cerro Azul; Argentina.Fil: Kimmich, Germán. Universidad del Salvador. Facultad de Ciencias Agrarias Virasoro; ArgentinaFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; Argentin
Stabilization of new carbon inputs rather than old carbon decomposition determines soil organic carbon shifts following woody or herbaceous vegetation transitions
Background and aims:
Although numerous studies have quantified the effects of land-use changes on soil organic carbon (SOC) stocks, few have examined simultaneously the weight of carbon (C) inputs vs. outputs in shaping these changes. We quantified the relative importance of soil C inputs and outputs in determining SOC changes following the conversion of natural ecosystems to pastures or tree plantations, and evaluated them in light of variations in biomass production, its quality (C:N) and above/belowground allocation patterns.
Methods:
We sampled soils up to one-meter depth under native grasslands or forests and compared them to adjacent sites with pastures or plantations to estimate the proportion of new SOC (SOCnew) retained in the soil and the decomposition rates of old SOC (k SOC-old ) based on δ 13C shifts. We also analyzed these changes in the particulate organic matter fraction (POM) and estimated above and belowground net primary production (ANPP and BNPP) from satellite images, as well as changes in vegetation and soil’s C:N ratios.
Results:
The conversion of grasslands to tree plantations decreased total SOC contents while the conversion of forests to pastures increased SOC contents in the topsoil but decreased them in deep layers, maintaining similar soil stocks up to 1 m. Changes in POM were less important and occurred only in the topsoil after cultivating pastures, following SOC changes. Surprisingly, both land-use trajectories showed similar decomposition rates in the topsoil and therefore overall SOC changes were not correlated with C outputs (k SOC-old ) but were significantly correlated with C inputs and their stabilization as SOCnew (similar results were obtained for the POM fraction). Pastures although decreased ANPP (as compared to forest) they increased belowground allocation and C:N ratios of their inputs to the soil, probably favoring the retention and stabilization of their new C inputs. In contrast, tree plantations increased ANPP but decreased BNPP (as compared to grasslands) and scarcely accumulated SOCnew probably as a result of the high C retention in standing biomass.
Conclusions:
Our results suggest that SOC changes are mainly controlled by the quantity and quality of C inputs and their retention in the soil, rather than by C outputs in these perennial subtropical ecosystems.EEA ParanáFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Jobbagy Gampel, Esteban Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Jackson, Robert B. Stanford University. School of Earth Sciences. Institute for Energy. Woods Institute for the Environment and Precourt; Estados UnidosFil: Rizzotto, Marcos Gregorio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - San Luis. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi". Universidad Nacional de San Luis. Facultad de Ciencias Físico, Matemáticas y Naturales. Instituto de Matemática Aplicada de San Luis "Prof. Ezio Marchi"; ArgentinaFil: Piñeiro, Gervasio. Universidad de la República. Facultad de Agronomía. Departamento de Sistemas Ambientales; Uruguay. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones Fisiológicas y Ecológicas Vinculadas a la Agricultura. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía; Argentin
Biological nitrogen fixation in field pea and vetch: Response to inoculation and residual effect on maize in the Pampean region
Including legumes in winter, both as cover crop or for grain harvest, is recommended for avoiding long periods of bare fallow and supplying N for succeeding crops in the rotation. The aims of this study were to i) quantify the contribution of N derived from biological nitrogen fixation (N_BNF) in vetch (Vicia sativa L. or Vicia villosa L.) and field pea (Pisum sativum) in the Central Pampas region of Argentina, ii) evaluate the response to seed inoculation in terms of %N derived from air (%Ndfa), biomass production and N_BNF in both crops and iii) determine grain yield response to nitrogen fertilization of maize (Zea mays L.) sown after field pea and vetch with and without inoculation. %Ndfa was assessed in 16 experimental sites using the natural 15N abundance method. Response to inoculation in vetch and field pea and the residual effects on the following maize was evaluated during two years. On average, 60 % of N demand of vetch and field pea was met by BNF. Seed inoculation increased %Ndfa in field pea and vetch, and a positive impact on aboveground biomass and N_BFN was observed in vetch. Maize yield did not respond to N fertilization when planted after inoculated vetch, and the largest responses to N fertilization were observed when vetch and field pea were not inoculated. Legume inoculation had a strong impact at the system level, especially in fields that vetch or field pea was not previously cultivated, reducing the economic optimal nitrogen fertilizer rate in the succeeding maize.EEA OliverosFil: Enrico, Juan Martin. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Oliveros. Departamento de Agronomía; ArgentinaFil: Piccinetti, Carlos Fabian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Instituto de Microbiología y Zoología Agrícola; ArgentinaFil: Barraco, Mariam Raquel. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria General Villegas; Argentina.Fil: Agosti, Maria Belén. AAPRESID. GTD Chacra Pergamino; ArgentinaFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Salvagiotti, Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Oliveros. Departamento de Agronomía; Argentin
Assessing soil microbial biodiversity as affected by grazing and woody vegetation cover in a temperate savannah
Although it is well established that land use and management affects soil microbial biodiversity, with consequences for soil-mediated ecosystem services, knowledge on human-induced variability in soil bacterial and fungal communities is more abundant for cropping than for livestock systems. In particular, grazing management affects vegetation cover and light availability to lower vegetation layers, particularly in wooded grazing ecosystems. Our objective was to evaluate the use of T-RFLP analysis to characterize soil microbial community patterns. We worked in a grazed temperate savannah in Entre Ríos (Argentina) and focused on two farms with different grazing management, resulting in different vegetation cover. At each farm, we sampled soils from four conditions forming a two shrub cover conditions (Open and Close) by two light availability conditions (High and Low) factorial set with three replicates. T-RFLP data for bacteria and fungi were used to characterize biodiversity patterns (diversity indexes, relative abundance of operational taxonomic units and community structure). Analyses were performed, between and within farms, using nonmetric multidimensional scaling analysis, non-parametric multivariate analysis of variance and network analysis. Variation patterns of soil microbial communities were detected using T-RFLP analysis in savannah soils from these two livestock farms. Farm, light and shrub conditions were statistically significant factors shaping variation patterns. For bacterial communities, light availability and shrub cover affected biodiversity and community structure respectively, but this impact was detected only for the farm with lower grazing intensity. For fungal communities, light availability was the factor shaping community structure, also with slightly higher impact on the farm with lower grazing intensity. These results suggest that in temperate woodlands lower grazing intensity, associated with higher vegetation cover, increases bacterial biodiversity while it decreases fungal community structure. Soil bacterial and fungal communities, showed contrasting patterns, and appear as sensitive indicators to monitor grazing management effects. We showed that T-RFLP analysis is a cost-effective methodology (compared to Illumina sequencing) that would be useful to disentangle impact of grazing intensity and vegetation
cover in grazed temperate savannah.Estación Experimental Agropecuaria BarilocheFil: El Mujtar, Veronica Andrea. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: El Mujtar, Veronica Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; ArgentinaFil: Gregorutti, Viviana Carolina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Parana; ArgentinaFil: Eclesia, Roxana Paola. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Wingeyer, Ana Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Paraná; ArgentinaFil: Lezana, Lucrecia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Parana; ArgentinaFil: Canavelli, Sonia Beatriz. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Tittonell, Pablo Adrian. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Bariloche; ArgentinaFil: Tittonell, Pablo Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Instituto de Investigaciones Forestales y Agropecuarias Bariloche; Argentin