Agro Fossil Free - Impatto della gestione dei nutrienti a lungo termine sul sequestro e sulla dinamica del carbonio organico del suolo in un Alfisol tropicale semi-arido dell'India

Descrizione generale

Miriamo a determinare l'effetto dell'applicazione a lungo termine di nutrienti organici e inorganici sul sequestro di carbonio e sui relativi attributi biologici di un suolo tropicale semi-arido sotto un sistema di coltivazione intensiva di mais-girasole in India. Il terreno sperimentale centenario è stato valutato l'impatto della gestione dei nutrienti sul sequestro del carbonio, sui pool labili e passivi di carbonio organico del suolo e sugli attributi biologici del suolo. I campioni di suolo superficiale (0–25 cm) e sottosuolo (25–50 cm) provenienti da appezzamenti non fertilizzati (controllo), fertilizzanti chimici applicati (IC), letame organico modificato (OM) e gestione integrata dei nutrienti adottata (INM) sono stati analizzati per il carbonio sequestro e dinamica. I trattamenti INM e OM avevano un tasso medio annuo di sequestro del carbonio rispettivamente di 0,18 Mg e 0,14 Mg di carbonio per ettaro. L'aggiunta continua di emendamento organico (12,5 t ha−1 anno−1 di letame di fattoria) con o senza fertilizzante chimico ha migliorato i pool di carbonio attivo sia nel suolo che nel sottosuolo, vale a dire carbonio da biomassa microbica, carbonio labile, carbonio solubile in acqua, frazione di carbonio particolato e pool passivi come l'acido umico e l'acido fulvico in modo significativo rispetto ai fertilizzanti sintetici e ai trattamenti non fertilizzati. Gli spettri infrarossi trasformati di Fourier degli acidi umici estratti dai terreni di trattamento OM e INM hanno mostrato un'elevata umificazione, aromaticità e redox con gruppi funzionali complessi rispetto ai terreni di trattamento IC e di controllo. I trattamenti OM e INM hanno migliorato significativamente l'abbondanza del gene mineralizzante del carbonio (chiA) nel suolo e nel sottosuolo rispetto ai trattamenti IC e di controllo, mentre il gene che fissa l'anidride carbonica (cbbL) non ha subito alcun cambiamento apparente a causa della gestione dei nutrienti. Successivamente, i suoli organici modificati avevano una migliore qualità biologica in termini di maggiore attività degli enzimi del suolo, abbondanza batterica e tasso di respirazione con un quoziente metabolico inferiore rispetto ai suoli fertilizzati chimicamente e di controllo. L'analisi dei componenti principali ha indicato che i suoli di trattamento OM e INM erano posizionati distintamente dai suoli di trattamento IC e di controllo e le frazioni di carbonio del suolo e gli enzimi del suolo erano i fattori significativi che influenzavano il sequestro di carbonio indotto dalla gestione dei nutrienti. Le frazioni di carbonio attivo e passivo, la deidrogenasi, l'idrolisi del diacetato di fluoresceina, la fosfatasi alcalina e la respirazione indotta dal substrato hanno mostrato una correlazione forte e positiva con il sequestro di carbonio del suolo tropicale semi-arido. Complessivamente, questi risultati hanno indicato che l'aggiunta continua di emendamenti organici sarebbe una pratica preziosa per migliorare il sequestro del carbonio nel suolo e i pool di carbonio, e questa pratica è essenziale per i suoli tropicali con agricoltura intensiva per sostenere la qualità del suolo e la produttività agricola.