Published November 29, 2021 | Version v1
Publication Open

Litter Quality and Microbes Explain Aggregation Differences in a Tropical Sandy Soil

Creators

  • 1. University of Hohenheim
  • 2. Khon Kaen University

Description

Abstract Soil aggregates store most soil organic carbon (SOC), but how does litter quality influence their formation? We hypothesized varying litter quality to facilitate differences in aggregate formation by altering the seasonal development of microbial biomass (MB) C and N, with MB driving aggregate development in a tropical sandy soil in Thailand. Aggregate development was studied in a long-term fallow experiment, receiving 10 Mg ha −1 annual applications of rice ( Oryza sativa ) straw (low N and polyphenols (PP)), groundnut ( Arachis hypogaea ) stover (high N, low PP), tamarind ( Tamarindus indica ) litter (medium N and PP), or dipterocarp ( Dipterocarpus tuberculatus ) leaf litter (low N, high PP) compared to a control. N-rich litter from groundnut and tamarind led to significantly higher MB, bulk soil C and aggregate C than dipterocarp, rice straw, and the control. Bulk soil C and small macroaggregates C of N-rich litter treatments increased about 7% in 30 weeks. Increasing MB N explained increasing small macroaggregate C and both, MB C or N were important covariates explaining temporal variations of C stored in themicroaggregates, in silt and clay. MB also explained temporal variations of aggregate fraction weights. With time, SMA C only increased in the N-rich groundnut and tamarind treatments, but decreased in other treatments. Connections of MB to aggregate C and weight substantiated the importance of microbial activity for aggregate formation and carbon sequestration. By promoting MB for longest time spans, medium-quality tamarind could best facilitateaggregate formation, and increase silt and clay C.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تخزن ركام التربة معظم الكربون العضوي في التربة (SOC)، ولكن كيف تؤثر جودة القمامة على تكوينها ؟ افترضنا اختلاف جودة القمامة لتسهيل الاختلافات في تكوين الركام عن طريق تغيير التطور الموسمي للكتلة الحيوية الميكروبية (MB) C و N، مع تطوير الركام الدافع لـ MB في تربة رملية استوائية في تايلاند. تمت دراسة تطوير الركام في تجربة إراحة طويلة الأجل، حيث تلقى 10 ملغ هكتار -1 استخدامات سنوية من قش الأرز ( Oryza sativa ) (منخفض N والبوليفينول (PP))، الفول السوداني ( Arachis hypogaea ) stover (مرتفع N، منخفض PP)، نفايات التمر الهندي ( Tamarindus indica ) (متوسطة N و PP)، أو نفايات أوراق dipterocarp (Dipterocarpus tuberculatus ) (منخفض N، مرتفع PP) مقارنة بعنصر التحكم. أدت القمامة الغنية بـ N من الفول السوداني والتمر الهندي إلى ارتفاع كبير في MB، والتربة السائبة C والركام C من dipterocarp، وقش الأرز، والتحكم. زادت التربة السائبة C والركام الكلي الصغير C من معالجات القمامة الغنية بـ N حوالي 7 ٪ في 30 أسبوعًا. أوضحت زيادة MB N زيادة الركام الكلي الصغير C وكلاهما، MB C أو N كانت متغيرات مصاحبة مهمة تشرح الاختلافات الزمنية لـ C المخزنة في الرواسب الدقيقة، في الطمي والطين. كما شرح MB الاختلافات الزمنية لأوزان الكسور الإجمالية. مع مرور الوقت، زاد SMA C فقط في علاجات الفول السوداني والتمر الهندي الغنية بـ N، لكنه انخفض في العلاجات الأخرى. أثبتت وصلات MB بالركام C والوزن أهمية النشاط الميكروبي لتكوين الركام وعزل الكربون. من خلال تعزيز MB لأطول فترات زمنية، يمكن للتمر الهندي متوسط الجودة تسهيل تكوين الركام بشكل أفضل، وزيادة الطمي والطين C.

Translated Description (French)

Résumé Les agrégats de sol stockent la plupart du carbone organique du sol (COS), mais comment la qualité des litières influence-t-elle leur formation ? Nous avons émis l'hypothèse que la qualité des litières variait pour faciliter les différences dans la formation d'agrégats en modifiant le développement saisonnier de la biomasse microbienne (MB) C et N, le MB entraînant le développement d'agrégats dans un sol sableux tropical en Thaïlande. Le développement des agrégats a été étudié dans une expérience de jachère à long terme, recevant 10 Mg ha −1 d'applications annuelles de paille de riz ( Oryza sativa ) (faible teneur en N et en polyphénols (PP)), d'arachide ( Arachis hypogaea ) (forte teneur en N, faible teneur en PP), de tamarin ( Tamarindus indica ) (moyenne teneur en N et en PP) ou de litière de feuilles de diptérocarpe ( Dipterocarpus tuberculatus ) (faible teneur en N, forte teneur en PP) par rapport à un témoin. La litière riche en N provenant de l'arachide et du tamarin a entraîné une teneur en MB, en C du sol en vrac et en C des agrégats significativement plus élevée que le diptérocarpe, la paille de riz et le témoin. Le C du sol en vrac et les petits macroagrégats C des traitements de litière riches en N ont augmenté d'environ 7 % en 30 semaines. L'augmentation du MB N expliquait l'augmentation des petits macroagrégats C et les deux, le MB C ou N étaient des covariables importantes expliquant les variations temporelles du C stocké dans les microagrégats, dans le limon et l'argile. MB a également expliqué les variations temporelles des poids des fractions agrégées. Avec le temps, la C SMA n'a augmenté que dans les traitements à l'arachide et au tamarin riches en N, mais a diminué dans d'autres traitements. Les liens entre le MB et le C agrégé et le poids ont corroboré l'importance de l'activité microbienne pour la formation d'agrégats et la séquestration du carbone. En promouvant le MB pendant de longues périodes, le tamarin de qualité moyenne pourrait faciliter au mieux la formation d'agrégats et augmenter le limon et l'argile C.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los agregados del suelo almacenan la mayor parte del carbono orgánico del suelo (COS), pero ¿cómo influye la calidad de la basura en su formación? Planteamos la hipótesis de una calidad variable de la basura para facilitar las diferencias en la formación de agregados al alterar el desarrollo estacional de la biomasa microbiana (MB) C y N, con MB impulsando el desarrollo de agregados en un suelo arenoso tropical en Tailandia. El desarrollo agregado se estudió en un experimento de barbecho a largo plazo, recibiendo 10 Mg ha-1 aplicaciones anuales de paja de arroz ( Oryza sativa ) (bajo contenido de N y polifenoles (PP)), rastrojo de cacahuete ( Arachis hypogaea ) (alto contenido de N, bajo contenido de PP), arena de tamarindo ( Tamarindus indica ) (medio N y PP) o arena de hoja de dipterocarpio ( Dipterocarpus tuberculatus ) (bajo contenido de N, alto contenido de PP) en comparación con un control. La basura rica en N de maní y tamarindo condujo a un MB, suelo a granel C y agregado C significativamente más altos que el dipterocarpio, la paja de arroz y el control. El suelo a granel C y los macroagregados pequeños C de los tratamientos de camada ricos en N aumentaron alrededor del 7% en 30 semanas. El aumento de MB N explicó el aumento de macroagregados pequeños C y ambos, MB C o N fueron covariables importantes que explican las variaciones temporales de C almacenadas en microagregados, en limo y arcilla. MB también explicó las variaciones temporales de los pesos de las fracciones agregadas. Con el tiempo, la SMA C solo aumentó en los tratamientos con maní y tamarindo ricos en N, pero disminuyó en otros tratamientos. Las conexiones de MB con C agregado y peso corroboraron la importancia de la actividad microbiana para la formación de agregados y el secuestro de carbono. Al promover el MB durante períodos de tiempo más largos, el tamarindo de calidad media podría facilitar mejor la formación de agregados y aumentar el limo y la arcilla C.

Files

s42729-021-00696-6.pdf.pdf

Files (869.9 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:e1a047aa3dac53c302cd4e7983bbc8ea
869.9 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تشرح جودة القمامة والميكروبات الاختلافات في التجميع في التربة الرملية الاستوائية
Translated title (French)
La qualité des litières et les microbes expliquent les différences d'agrégation dans un sol sableux tropical
Translated title (Spanish)
La calidad de la basura y los microbios explican las diferencias de agregación en un suelo arenoso tropical

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3215915342
DOI
10.1007/s42729-021-00696-6

Is supplement to
https://openalex.org/W4312337140 (Other)
https://openalex.org/W3217122650 (Other)
https://openalex.org/W3215915342 (Other)
https://openalex.org/W3119671798 (Other)
https://openalex.org/W2384336130 (Other)
https://openalex.org/W2372633745 (Other)
https://openalex.org/W2350513969 (Other)
https://openalex.org/W2336454625 (Other)
https://openalex.org/W2277393022 (Other)
https://openalex.org/W1967368153 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1613600936
  • https://openalex.org/W1977509880
  • https://openalex.org/W2004256739
  • https://openalex.org/W2010414268
  • https://openalex.org/W2029658445
  • https://openalex.org/W2031947478
  • https://openalex.org/W2033536091
  • https://openalex.org/W2036909023
  • https://openalex.org/W2041483208
  • https://openalex.org/W2043223477
  • https://openalex.org/W2052679163
  • https://openalex.org/W2066459710
  • https://openalex.org/W2072627116
  • https://openalex.org/W2083039584
  • https://openalex.org/W2086617625
  • https://openalex.org/W2089754601
  • https://openalex.org/W2091160252
  • https://openalex.org/W2122741661
  • https://openalex.org/W2139405554
  • https://openalex.org/W2553043525
  • https://openalex.org/W2557800876
  • https://openalex.org/W2742336425
  • https://openalex.org/W2773379969
  • https://openalex.org/W2775031664
  • https://openalex.org/W2778745338
  • https://openalex.org/W2788195880
  • https://openalex.org/W2944329205
  • https://openalex.org/W2947594001
  • https://openalex.org/W2964452679
  • https://openalex.org/W2968393420
  • https://openalex.org/W2972873168
  • https://openalex.org/W2985814312
  • https://openalex.org/W3135555326
  • https://openalex.org/W44923620