Carbon storage and stability of soil organic matter in a coffee agroecosystem in Sierra Sur de Oaxaca, Mexico

We evaluated the ability of the soils in a shade coffee agroecosystem under different handling conditions to accumulate stable forms of carbon in the Sierra Sur of Oaxaca, for this we quantify the soil carbon store and performed the isolation and chemical characterization of soil organic matter by chemical fractionation, UVvisible and infrared spectroscopy in the first 40 cm depth. Results showed no significant differences in carbon stores between handling conditions, reaching mean values 150 Mg C ha-1 . Humification patterns are consistent for all soils and indicate that over 50% of soil organic matter found in the insolubilization humins and between 15 and 20% are humic acids. This fraction, presumably the most stable, is made up of molecules whose aromatic and maturation has a positive relationship with increasing altitude and clay content. According to the above confirms the ability of shade-coffee agroecosystems to accumulate high carbon content associated with stable forms of soil mineral fraction.Se evaluó la capacidad de los suelos de un agroecosistema cafetalero de sombra bajo diferentes condiciones de manejo para acumular formas estables de carbono, en la Sierra Sur de Oaxaca; para ello, se cuantificó el almacén de carbono edáfico y se realizó el aislamiento y caracterización química de la materia orgánica del suelo mediante fraccionamiento químico, espectroscopía UV-visible e infrarroja en los primeros 40 cm de profundidad. Los resultaron no mostraron diferencias significativas para los almacenes de carbono entre condiciones de manejo, situándose en valores promedio de 150 Mg C ha-1. Los patrones de humificación son consistentes para todos los suelos e indican que más del 50 % de la materia orgánica del suelo se encuentra en las huminas de insolubilización y entre el 15 y 20 % corresponde a los ácidos húmicos. Esta fracción, presumiblemente la más estable, está conformada por moléculas cuya aromaticidad y maduración tiene una relación positiva con el incremento de altitud y el contenido de arcillas en el suelo. De acuerdo a lo anterior se corrobora la capacidad de los agroecosistemas cafetaleros bajo sombra para acumular elevados contenidos de carbono en formas estables asociadas con la fracción mineral del suelo.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología Posgrado en Ciencias Biológicas, UNA

Habilitación de un tepetate por efecto de mejoradores biológicos

En México uno de los principales problemas es la degradación del suelo debido al cambio de su uso como tierras de cultivo; este cambio ocasiona un deterioro que puede llegar a la pérdida total y el afloramiento del tepetate. Los tepetates son capas endurecidas de origen volcánico en zonas del Eje Neovolcánico Transmexicano, presentan bajos porcentajes de materia orgánica y nutrimentos, y una estructura masiva, lo que los hace impermeables y limita el crecimiento de las plantas. El objetivo de este estudio fue evaluar el efecto de tres enmiendas orgánicas, una especie vegetal (Ficus carica L.), micorriza (Glomus spp) y tiempo, en las características físicas y químicas de un tepetate fragmentado. El diseño experimental fue completamente al azar con un arreglo factorial de tratamientos (4×3×2) con los siguientes factores y nivieles: 1) la enmienda (sin enmienda, composta, vermicomposta y estiércol); 2) higuera (sin planta, con planta y planta más inóculo): 3) tiempo (6 y 12 meses). La aplicación de materia orgánica, la higuera y la micorriza favorecieron la formación de agregados a partir de tepetate y su estabilidad. El pH, la CIC, el contenido de materia orgánica y los cationes intercambiables del tepetate se modificaron favorablemente y permitieron el desarrollo de la higuera. Los cambios en las características físicas y químicas del tepetate por adición de enmiendas, el tiempo y la higuera favorecen su habilitación e incorporación a la productividad

Materia orgánica en tepetate bajo cultivo de higuera y pasto, acondicionado con estiércol y fertilizante

Las plantas y enmiendas aumentan la calidad de los tepetates una vez que se han roturado estas capas duras, abundantes en el Eje Neovolcánico Mexicano. En el tepetate, que posee estructura masiva y carece de reservas orgánicas, la adición de materia orgánica (MO) ha mostrado un efecto significativo en la fertilidad al aportar N y P, esenciales para el desarrollo de biota, al tiempo que favorece una estructuración estable. Aunque se sabe que la calidad del suelo se relaciona con la naturaleza de los compuestos orgánicos, son escasos los estudios acerca de los componentes básicos de la MO, una vez que se ha incorporado a capas duras como el tepetate. El objetivo del presente estudio fue cuantificar el carbono orgánico total, polisacáridos, ácidos húmicos y ácidos fúlvicos, aportados al tepetate por cultivo de higuera (Ficus carica L.) y pasto Rhodes (Chloris gayana Kunth), con adición de estiércol bovino y fertilizante, por dos años. El experimento se realizó en invernadero, con tepetate tipo duripán. Se aplicó el equivalente a 72 Mg ha-1 de bovino por unidad experimental y dosis de fertilización de 80-80-20 para higuera y 250-200-00 para pasto. El estiércol duplicó el contenido de carbono orgánico del tepetate desde los primeros meses de aplicación. El fertilizante influyó en la producción de polisacáridos. Las plantas, con y sin enmiendas, propiciaron un aumento de hasta 100% de carbono orgánico y polisacáridos. Los ácidos húmicos y fúlvicos no se modificaron por los tratamientos. El mayor contenido de carbono y polisacáridos fue a los 12 meses

Almacenes de carbono y estabilidad de la materia orgánica del suelo en un agroecosistema cafetalero en la Sierra Sur de Oaxaca, México

We evaluated the ability of the soils in a shade coffee agroecosystem under different handling conditions to accumulate stable forms of carbon in the Sierra Sur of Oaxaca, for this we quantify the soil carbon store and performed the isolation and chemical characterization of soil organic matter by chemical fractionation, UVvisible and infrared spectroscopy in the first 40 cm depth. Results showed no significant differences in carbon stores between handling conditions, reaching mean values 150 Mg C ha-1 . Humification patterns are consistent for all soils and indicate that over 50% of soil organic matter found in the insolubilization humins and between 15 and 20% are humic acids. This fraction, presumably the most stable, is made up of molecules whose aromatic and maturation has a positive relationship with increasing altitude and clay content. According to the above confirms the ability of shade-coffee agroecosystems to accumulate high carbon content associated with stable forms of soil mineral fraction.Se evaluó la capacidad de los suelos de un agroecosistema cafetalero de sombra bajo diferentes condiciones de manejo para acumular formas estables de carbono, en la Sierra Sur de Oaxaca; para ello, se cuantificó el almacén de carbono edáfico y se realizó el aislamiento y caracterización química de la materia orgánica del suelo mediante fraccionamiento químico, espectroscopía UV-visible e infrarroja en los primeros 40 cm de profundidad. Los resultaron no mostraron diferencias significativas para los almacenes de carbono entre condiciones de manejo, situándose en valores promedio de 150 Mg C ha-1. Los patrones de humificación son consistentes para todos los suelos e indican que más del 50 % de la materia orgánica del suelo se encuentra en las huminas de insolubilización y entre el 15 y 20 % corresponde a los ácidos húmicos. Esta fracción, presumiblemente la más estable, está conformada por moléculas cuya aromaticidad y maduración tiene una relación positiva con el incremento de altitud y el contenido de arcillas en el suelo. De acuerdo a lo anterior se corrobora la capacidad de los agroecosistemas cafetaleros bajo sombra para acumular elevados contenidos de carbono en formas estables asociadas con la fracción mineral del suelo.Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología Posgrado en Ciencias Biológicas, UNA

Carbon storage in montane cloud forests in Sierra Norte de Oaxaca, Mexico

One of the principal uncertainties regarding the function of the tropical and subtropical forests within the global carbon cycle is due to the lack of information of the capacity of these ecosystems to accumulate carbon (C). In the case of the montane cloud forests, the wide environmental heterogeneity to which they are subjected determines important changes in their structural and floristic composition, which could affect the C contents stored in their different components. The objective of this study was to evaluate the C content in the above and below ground storage for five communities of montane cloud forest in the Sierra Norte of Oaxaca, situated between 1500 and 2500 m altitude. The design was hierarchic nested sampling and the variables were C in the arboreal biomass, herbaceous and shrub stratum, dead woody material, humus, fine roots and mineral soil for each plant community. The sum of the different stores indicated that the accumulated C was higher than 1500 and 2500 m (440 and 420 Mg ha-1 ), and between 1950 and 2400 m it was 354 Mg ha-1 . On the average, the carbon reserve in biomass and soil for the montane cloud forests was 384.16±40.13 Mg ha-1 . The conformation of these stores is regulated by the biophysical variations within the altitudinal interval, translated in floristic and structural changes of the vegetation, in the production and preservation of scantly transformed organic residue on the soil surface, as well as its capacity to form organo mineral associations that estabilize organic carbon in the soil.Una de las principales incertidumbres sobre la función de los bosques tropicales y subtropicales dentro del ciclo global del carbono proviene de la escasa información sobre la capacidad de estos ecosistemas para acumular carbono (C). En el caso de los bosques montanos de niebla, la amplia heterogeneidad ambiental a la que están sujetos determina cambios importantes sobre su composición estructural y florística, que pudieran incidir sobre los contenidos de C acumulado en sus diferentes componentes. El objetivo de este estudio fue estimar el contenido de C en los almacenes aéreos y subterráneos para cinco comunidades de bosque montano de niebla en la Sierra Norte de Oaxaca, situadas entre los 1500 y 2500 m de altitud; para ello se implementó un diseño de muestreo jerárquico anidado en el que se evaluó la biomasa arbórea, el estrato herbáceo arbustivo, material leñoso, mantillo, raíces finas y suelo para cada comunidad vegetal. La suma de los distintos almacenes indicó que el C acumulado fue mayor a 1500 y 2500 m, (440 y 420 Mg ha-1), en tanto que entre 1950 y 2400 m disminuyó a 354 Mg ha-1. En promedio, la reserva de carbono en biomasa y suelo para los bosques montanos de niebla estudiados se situó en 384.16 + 40.13 Mg ha-1. Se propone que la conformación de estos almacenes está regulada por las variaciones biofísicas que tienen lugar dentro del intervalo altitudinal, traducidas en cambios florísticos y estructurales de la vegetación, en la producción y preservación de residuos orgánicos poco transformados en la superficie del suelo, así como por la capacidad de éste último para formar asociaciones órgano minerales que estabilicen el carbono orgánico en el suelo.CONACyT , Proyecto PAPIIT-UNAM IN216906-

Almacenes de carbono en bosques montanos de niebla de la Sierra Norte de Oaxaca, México

One of the principal uncertainties regarding the function of the tropical and subtropical forests within the global carbon cycle is due to the lack of information of the capacity of these ecosystems to accumulate carbon (C). In the case of the montane cloud forests, the wide environmental heterogeneity to which they are subjected determines important changes in their structural and floristic composition, which could affect the C contents stored in their different components. The objective of this study was to evaluate the C content in the above and below ground storage for five communities of montane cloud forest in the Sierra Norte of Oaxaca, situated between 1500 and 2500 m altitude. The design was hierarchic nested sampling and the variables were C in the arboreal biomass, herbaceous and shrub stratum, dead woody material, humus, fine roots and mineral soil for each plant community. The sum of the different stores indicated that the accumulated C was higher than 1500 and 2500 m (440 and 420 Mg ha-1 ), and between 1950 and 2400 m it was 354 Mg ha-1 . On the average, the carbon reserve in biomass and soil for the montane cloud forests was 384.16±40.13 Mg ha-1 . The conformation of these stores is regulated by the biophysical variations within the altitudinal interval, translated in floristic and structural changes of the vegetation, in the production and preservation of scantly transformed organic residue on the soil surface, as well as its capacity to form organo mineral associations that estabilize organic carbon in the soil.Una de las principales incertidumbres sobre la función de los bosques tropicales y subtropicales dentro del ciclo global del carbono proviene de la escasa información sobre la capacidad de estos ecosistemas para acumular carbono (C). En el caso de los bosques montanos de niebla, la amplia heterogeneidad ambiental a la que están sujetos determina cambios importantes sobre su composición estructural y florística, que pudieran incidir sobre los contenidos de C acumulado en sus diferentes componentes. El objetivo de este estudio fue estimar el contenido de C en los almacenes aéreos y subterráneos para cinco comunidades de bosque montano de niebla en la Sierra Norte de Oaxaca, situadas entre los 1500 y 2500 m de altitud; para ello se implementó un diseño de muestreo jerárquico anidado en el que se evaluó la biomasa arbórea, el estrato herbáceo arbustivo, material leñoso, mantillo, raíces finas y suelo para cada comunidad vegetal. La suma de los distintos almacenes indicó que el C acumulado fue mayor a 1500 y 2500 m, (440 y 420 Mg ha-1), en tanto que entre 1950 y 2400 m disminuyó a 354 Mg ha-1. En promedio, la reserva de carbono en biomasa y suelo para los bosques montanos de niebla estudiados se situó en 384.16 + 40.13 Mg ha-1. Se propone que la conformación de estos almacenes está regulada por las variaciones biofísicas que tienen lugar dentro del intervalo altitudinal, traducidas en cambios florísticos y estructurales de la vegetación, en la producción y preservación de residuos orgánicos poco transformados en la superficie del suelo, así como por la capacidad de éste último para formar asociaciones órgano minerales que estabilicen el carbono orgánico en el suelo.CONACyT , Proyecto PAPIIT-UNAM IN216906-