The Crop Succession Systems Under No-Tillage Alters the Surface Layer Soil Carbon Stock and Stability
Abstract
:1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Characterization of the Study Area
2.2. Experimental Design and Treatment Description
2.3. Sampling and Evaluations
2.4. Statistical Analyses
3. Results
3.1. Dry Biomass of Crops and Light Organic Matter
3.2. Soil Density and Total Porosity
3.3. Organic Carbon in Soil
3.4. Correlations Between Soil Attributes
4. Discussion
4.1. Dry Biomass and Light Organic Matter
4.2. Soil Density and Total Porosity
4.3. Organic Carbon in Soil
5. Conclusions
Supplementary Materials
Author Contributions
Funding
Institutional Review Board Statement
Data Availability Statement
Conflicts of Interest
References
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Soil Layer | pH | OM | OC | P | S | Al | H + Al | K | Ca | Mg | SB | CEC | BS | Clay | Sand | Silt |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
0–20 cm | CaCl2 | g kg−1 | mg dm−3 | mmolc dm−3 | % | |||||||||||
5.2 | 24 | 14 | 25.2 | 16 | 0 | 38 | 2 | 35 | 15 | 53 | 91 | 58 | 59 | 24 | 17 |
Soil Layer (cm) | Light Organic Matter (g kg−1) | CV (%) | |||
---|---|---|---|---|---|
Crop Succession | |||||
Soybean/ Corn | Soybean/ Pearl Millet | Soybean/ Brachiaria | Soybean/ Corn + Brachiaria | ||
0–5 | 0.88 ± 0.15 Ab | 2.24 ± 0.41 Aa | 1.68 ± 0.26 Aa | 1.86 ± 0.39 Aa | 52.26 |
5–10 | 0.36 ± 0.08 Ab | 0.35 ± 0.10 Bb | 0.43 ± 0.10 Bb | 0.97 ± 0.29 Aa | |
10–20 | 0.25 ± 0.05 Aa | 0.23 ± 0.05 Ba | 0.23 ± 0.07 Ba | 0.30 ± 0.09 Ba | |
20–40 | 0.16 ± 0.02 Aa | 0.09 ± 0.02 Ba | 0.21 ± 0.05 Ba | 0.12 ± 0.05 Ba | |
CV (%) | 55.92 |
Soil Layer (cm) | Bulk Density (g cm−3) | CV (%) | |||
---|---|---|---|---|---|
Crop Succession | |||||
Soybean/ Corn | Soybean/ Pearl Millet | Soybean/ Brachiaria | Soybean/ Corn + Brachiaria | ||
0–5 | 1.41 ± 0.03 Aa | 1.45 ± 0.07 Aa | 1.36 ± 0.06 Aa | 1.38 ± 0.04 Aa | 6.25 |
5–10 | 1.39 ± 0.03 Aa | 1.16 ± 0.02 Bb | 1.32 ± 0.05 Aa | 1.30 ± 0.06 Aa | |
10–20 | 1.26 ± 0.03 Bb | 1.38 ± 0.05 Aa | 1.28 ± 0.03 Ab | 1.43 ± 0.03 Aa | |
20–40 | 1.39 ± 0.04 Aa | 1.36 ± 0.02 Aa | 1.33 ± 0.04 Aa | 1.33 ± 0.05 Aa | |
CV (%) | 6.71 | ||||
Soil Layer (cm) | Total Porosity (%) | CV (%) | |||
Crop Succession | |||||
Soybean/ Corn | Soybean/ Pearl Millet | Soybean/ Brachiaria | Soybean/ Corn + Brachiaria | ||
0–5 | 42.0 ± 1.7 Aa | 43.3 ± 1.3 Ba | 43.3 ± 4.3 Aa | 45.0 ± 1.6 Aa | 10.46 |
5–10 | 44.5 ± 7.4 Ab | 53.8 ± 0.8 Aa | 45.0 ± 3.4 Ab | 45.0 ± 5.0 Ab | |
10–20 | 49.5 ± 4.3 Aa | 41.0 ± 3.5 Bb | 49.8 ± 1.5 Aa | 43.0 ± 1.4 Ab | |
20–40 | 44.3 ± 1.6 Aa | 49.5 ± 1.7 Aa | 44.8 ± 3.6 Aa | 45.5 ± 2.1 Aa | |
CV (%) | 12.81 |
Soil Layer (cm) | TOC (g kg−1) | POC (g kg−1) | MOC (g kg−1) | δ13C (‰) | CStock (Mg ha−1) |
---|---|---|---|---|---|
0–5 | 64.64 ± 3.7 a | 1.17 ± 0.70 a | 63.46 ± 3.6 a | −17.43 ± 0.2 a | 45.08 ± 2.6 a |
5–10 | 44.41 ± 2.5 b | 0.53 ± 0.04 b | 43.88 ± 2.4 b | −16.89 ± 0.2 a | 28.44 ± 1.4 b |
CV (%) | 17.56 | 60.73 | 17.44 | −4.46 | 19.12 |
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© 2024 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
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de Souza, P.P.; Machado, D.L.; de Freitas, M.S.; Bezerra, A.C.T.P.; Guimarães, T.M.; da Silva, E.M.; do Nascimento, N.M.; Borges, R.d.S.; Costa, V.E.; Costa, C.H.M.d.; et al. The Crop Succession Systems Under No-Tillage Alters the Surface Layer Soil Carbon Stock and Stability. Agriculture 2024, 14, 2085. https://doi.org/10.3390/agriculture14112085
de Souza PP, Machado DL, de Freitas MS, Bezerra ACTP, Guimarães TM, da Silva EM, do Nascimento NM, Borges RdS, Costa VE, Costa CHMd, et al. The Crop Succession Systems Under No-Tillage Alters the Surface Layer Soil Carbon Stock and Stability. Agriculture. 2024; 14(11):2085. https://doi.org/10.3390/agriculture14112085
Chicago/Turabian Stylede Souza, Paloma Pimentel, Deivid Lopes Machado, Micael Silva de Freitas, Aracy Camilla Tardin Pinheiro Bezerra, Tiara Moraes Guimarães, Eder Marcos da Silva, Natanael Moreira do Nascimento, Rafael da Silva Borges, Vladimir Eliodoro Costa, Claudio Hideo Martins da Costa, and et al. 2024. "The Crop Succession Systems Under No-Tillage Alters the Surface Layer Soil Carbon Stock and Stability" Agriculture 14, no. 11: 2085. https://doi.org/10.3390/agriculture14112085
APA Stylede Souza, P. P., Machado, D. L., de Freitas, M. S., Bezerra, A. C. T. P., Guimarães, T. M., da Silva, E. M., do Nascimento, N. M., Borges, R. d. S., Costa, V. E., Costa, C. H. M. d., & Cruz, S. C. S. (2024). The Crop Succession Systems Under No-Tillage Alters the Surface Layer Soil Carbon Stock and Stability. Agriculture, 14(11), 2085. https://doi.org/10.3390/agriculture14112085