La aplicación de biochar y el corte de césped influyen de forma independiente e interactiva en la actividad de las enzimas del suelo y la captura de carbono en suelos kársticos y rojos en el sur de China
Autores: Luo, Wenjia; Petticord, Daniel F.; Zhu, Shiwen; Zhu, Shaowu; Wu, Yuanlong; Yi, Xun; Wang, Xinyue; Guo, Yili; Song, Xuxin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
La aplicación de biochar y el corte de césped influyen de forma independiente e interactiva en la actividad de las enzimas del suelo y la captura de carbono en suelos kársticos y rojos en el sur de China
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Carbono orgánico del suelo
Biochar
Siega
Praderas
Actividad microbiana
Estabilidad del carbono
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
El carbono orgánico del suelo (SOC), un componente crítico del ciclo global del carbono, representa el mayor depósito de carbono terrestre y, por lo tanto, es un componente importante que influye en la regulación del clima y la salud del ecosistema. Los pastizales almacenan carbono sustancial en sus suelos, pero este depósito de carbono es fácilmente degradado tanto por el pastoreo como por el segado, especialmente en paisajes cársticos vulnerables. Este estudio investiga el potencial del biochar, una enmienda de suelo rica en carbono, como una herramienta de manejo para mantener el SOC o mitigar la degradación del SOC durante el segado en pastizales cársticos en el sur de China, utilizando tanto suelos rojos ácidos como calcáreos como variables experimentales. Las fracciones de SOC, las actividades enzimáticas del suelo y el pH del suelo se midieron para determinar el efecto del segado y la aplicación de biochar en la estabilidad del carbono y la actividad microbiana. Consistente con las expectativas, el segado aumenta la biomasa subterránea y promueve la pérdida de carbono a través del aumento de la actividad microbiana, especialmente en suelos calcáreos donde el segado también disminuye el pH del suelo, aumentando la acidez y reduciendo la estabilidad de los complejos de Ca-carbono. Sin embargo, el biochar contrarrestó estos efectos, aumentando tanto el carbono orgánico particulado (POC) como el carbono orgánico asociado a minerales (MAOC), especialmente en suelos rojos donde la adición de biochar aumentó significativamente el pH del suelo (de 5.4 a 6.33) (un efecto no observado en los suelos cársticos ya alcalinos). Las actividades enzimáticas relacionadas con la degradación del carbono, como la beta-D-Glucosidasa y la peroxidasa, aumentaron en los suelos enmendados con biochar (la beta-D-Glucosidasa aumentó de 12.77 a 24.53 nmol/g/h y la peroxidasa aumentó de 1.1 a 2.36 mg/g/2h), cada una de las cuales contribuye a la degradación de la materia orgánica que contiene carbono para que pueda ser almacenada en formas más recalcitrantes. El segado llevó a una reducción de la actividad de la polifenol oxidasa, pero la presencia de biochar mitigó estas pérdidas, protegiendo las reservas de SOC (aumentaron de 0.03 a 0.79 mg/g/2h). Este estudio destaca al biochar como una herramienta efectiva para mejorar la estabilidad del SOC en pastizales cársticos, especialmente en suelos ácidos, y sugiere que integrar el biochar en los regímenes de segado puede optimizar la captura de carbono al tiempo que se reduce el riesgo de incendios. Estos hallazgos ofrecen una valiosa orientación teórica para el desarrollo de un manejo sostenible de la tierra en ecosistemas sensibles.
Descripción
El carbono orgánico del suelo (SOC), un componente crítico del ciclo global del carbono, representa el mayor depósito de carbono terrestre y, por lo tanto, es un componente importante que influye en la regulación del clima y la salud del ecosistema. Los pastizales almacenan carbono sustancial en sus suelos, pero este depósito de carbono es fácilmente degradado tanto por el pastoreo como por el segado, especialmente en paisajes cársticos vulnerables. Este estudio investiga el potencial del biochar, una enmienda de suelo rica en carbono, como una herramienta de manejo para mantener el SOC o mitigar la degradación del SOC durante el segado en pastizales cársticos en el sur de China, utilizando tanto suelos rojos ácidos como calcáreos como variables experimentales. Las fracciones de SOC, las actividades enzimáticas del suelo y el pH del suelo se midieron para determinar el efecto del segado y la aplicación de biochar en la estabilidad del carbono y la actividad microbiana. Consistente con las expectativas, el segado aumenta la biomasa subterránea y promueve la pérdida de carbono a través del aumento de la actividad microbiana, especialmente en suelos calcáreos donde el segado también disminuye el pH del suelo, aumentando la acidez y reduciendo la estabilidad de los complejos de Ca-carbono. Sin embargo, el biochar contrarrestó estos efectos, aumentando tanto el carbono orgánico particulado (POC) como el carbono orgánico asociado a minerales (MAOC), especialmente en suelos rojos donde la adición de biochar aumentó significativamente el pH del suelo (de 5.4 a 6.33) (un efecto no observado en los suelos cársticos ya alcalinos). Las actividades enzimáticas relacionadas con la degradación del carbono, como la beta-D-Glucosidasa y la peroxidasa, aumentaron en los suelos enmendados con biochar (la beta-D-Glucosidasa aumentó de 12.77 a 24.53 nmol/g/h y la peroxidasa aumentó de 1.1 a 2.36 mg/g/2h), cada una de las cuales contribuye a la degradación de la materia orgánica que contiene carbono para que pueda ser almacenada en formas más recalcitrantes. El segado llevó a una reducción de la actividad de la polifenol oxidasa, pero la presencia de biochar mitigó estas pérdidas, protegiendo las reservas de SOC (aumentaron de 0.03 a 0.79 mg/g/2h). Este estudio destaca al biochar como una herramienta efectiva para mejorar la estabilidad del SOC en pastizales cársticos, especialmente en suelos ácidos, y sugiere que integrar el biochar en los regímenes de segado puede optimizar la captura de carbono al tiempo que se reduce el riesgo de incendios. Estos hallazgos ofrecen una valiosa orientación teórica para el desarrollo de un manejo sostenible de la tierra en ecosistemas sensibles.