Respuesta divergente de la capacidad de suministro y la rotación de nitrógeno inorgánico a la cultivación de pitaya en la región kárstica subtropical del suroeste de China
Autores: Yang, Lin; Zhang, Xuebin; Liu, Jinxia; Wen, Dongni; Meng, Lei; Zhu, Tongbin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Respuesta divergente de la capacidad de suministro y la rotación de nitrógeno inorgánico a la cultivación de pitaya en la región kárstica subtropical del suroeste de China
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencias medioambientales generales
Palabras clave
Disponibilidad
Capacidad de suministro
Nitrógeno inorgánico del suelo
NH4+
NO3-
Cultivo de pitaya
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Determinar la disponibilidad y la capacidad de suministro de nitrógeno inorgánico del suelo (N) puede guiar de manera efectiva la aplicación adecuada de fertilizantes nitrogenados durante el cultivo de cultivos. Sin embargo, el mecanismo subyacente a la producción de N inorgánico en el suelo sigue siendo desconocido para los cultivos comerciales en regiones kársticas. En este estudio, se determinaron las tasas de mineralización de N orgánico a amonio (NH4+) y la nitrificación de NH4+ a nitrato (NO3-) utilizando una técnica de trazado con 15N para evaluar la capacidad de suministro de N inorgánico en suelos de bosques y plantaciones de pitaya con diferentes años de cultivo (3, 9 y 15 años) en la región kárstica subtropical de China. La conversión de bosques a plantaciones de pitaya disminuyó significativamente el contenido de carbono orgánico del suelo (COS), N total, calcio (Ca) y magnesio (Mg), junto con el pH del suelo y la capacidad de intercambio catiónico (CIC), pero aumentó significativamente el contenido de potasio disponible, fósforo disponible, hierro y aluminio, de manera más pronunciada con el aumento de la duración del cultivo de pitaya. La conversión de bosques a plantaciones de pitaya no ha cambiado significativamente el contenido de NH4+ y NO3- en el suelo, pero este uso de la tierra ha resultado en efectos divergentes sobre las tasas de mineralización y nitrificación. En comparación con el bosque (5.49 mg N kg-1 d-1), el cultivo de pitaya redujo significativamente la tasa de mineralización a 0.62-2.38 mg N kg-1 d-1. Por el contrario, la tasa de nitrificación aumentó significativamente de 4.71 mg N kg-1 d-1 en el suelo bajo bosque a 9.32 mg N kg-1 d-1 en el suelo bajo cultivo de pitaya de 3 años, pero esta tasa disminuyó a 1.74 mg N kg-1 d-1 bajo cultivo de 15 años. Además, el tiempo medio de residencia de N inorgánico fue significativamente mayor en plantaciones de pitaya a largo plazo que en plantaciones a corto plazo, lo que indica la disminución en la rotación de N inorgánico con el aumento de la duración del cultivo de pitaya. En conjunto, el cultivo de pitaya a largo plazo podría disminuir significativamente la capacidad de suministro y la rotación de N inorgánico en el suelo. El contenido de Ca, Mg, COS y N total, así como la CIC, estaban significativamente y positivamente relacionados con la tasa de mineralización, pero negativamente relacionados con el tiempo medio de residencia de NH4+ y NO3-, lo que sugiere que la incorporación de materia orgánica puede acelerar el suministro y la rotación de N inorgánico del suelo para la plantación de pitaya a largo plazo en regiones subtropicales.
Descripción
Determinar la disponibilidad y la capacidad de suministro de nitrógeno inorgánico del suelo (N) puede guiar de manera efectiva la aplicación adecuada de fertilizantes nitrogenados durante el cultivo de cultivos. Sin embargo, el mecanismo subyacente a la producción de N inorgánico en el suelo sigue siendo desconocido para los cultivos comerciales en regiones kársticas. En este estudio, se determinaron las tasas de mineralización de N orgánico a amonio (NH4+) y la nitrificación de NH4+ a nitrato (NO3-) utilizando una técnica de trazado con 15N para evaluar la capacidad de suministro de N inorgánico en suelos de bosques y plantaciones de pitaya con diferentes años de cultivo (3, 9 y 15 años) en la región kárstica subtropical de China. La conversión de bosques a plantaciones de pitaya disminuyó significativamente el contenido de carbono orgánico del suelo (COS), N total, calcio (Ca) y magnesio (Mg), junto con el pH del suelo y la capacidad de intercambio catiónico (CIC), pero aumentó significativamente el contenido de potasio disponible, fósforo disponible, hierro y aluminio, de manera más pronunciada con el aumento de la duración del cultivo de pitaya. La conversión de bosques a plantaciones de pitaya no ha cambiado significativamente el contenido de NH4+ y NO3- en el suelo, pero este uso de la tierra ha resultado en efectos divergentes sobre las tasas de mineralización y nitrificación. En comparación con el bosque (5.49 mg N kg-1 d-1), el cultivo de pitaya redujo significativamente la tasa de mineralización a 0.62-2.38 mg N kg-1 d-1. Por el contrario, la tasa de nitrificación aumentó significativamente de 4.71 mg N kg-1 d-1 en el suelo bajo bosque a 9.32 mg N kg-1 d-1 en el suelo bajo cultivo de pitaya de 3 años, pero esta tasa disminuyó a 1.74 mg N kg-1 d-1 bajo cultivo de 15 años. Además, el tiempo medio de residencia de N inorgánico fue significativamente mayor en plantaciones de pitaya a largo plazo que en plantaciones a corto plazo, lo que indica la disminución en la rotación de N inorgánico con el aumento de la duración del cultivo de pitaya. En conjunto, el cultivo de pitaya a largo plazo podría disminuir significativamente la capacidad de suministro y la rotación de N inorgánico en el suelo. El contenido de Ca, Mg, COS y N total, así como la CIC, estaban significativamente y positivamente relacionados con la tasa de mineralización, pero negativamente relacionados con el tiempo medio de residencia de NH4+ y NO3-, lo que sugiere que la incorporación de materia orgánica puede acelerar el suministro y la rotación de N inorgánico del suelo para la plantación de pitaya a largo plazo en regiones subtropicales.