Published July 18, 2022
| Version v1
Publication
Open
Effect of Straw and Wood Ash on Soil Carbon Sequestration and Bacterial Community in a Calcareous Soil
Creators
- 1. Ministry of Education of the People's Republic of China
- 2. Northwest A&F University
- 3. Ludong University
- 4. Guangxi University
Description
Soil fertility can be improved by effectively utilizing agricultural waste. Straw can supply energy and wood ash adds nutrients to improve soil quality. However, few kinds of research have investigated the effect of wood ash and straw on soil carbon sequestration and the soil bacterial population, particularly in calcareous soils. The main goal of this current study was to quantify the impact of a combination of wood ash and straw on the indicators described above using stable δ13C isotope analyses by applying wheat straw to calcareous soil under a long-term C4 crop rotation. The incubation experiment included four treatments as follows: (i) no amendment (Control); (ii) amendment with wood ash (W); (iii) amendment with straw (S); and (iv) a combined amendment of straw and wood ash (SW). Our results showed that sequestration of soil inorganic carbon (SIC) in the SW and W treatments was higher (an average of 7.78%) than that in the S and Control treatments. The sequestered soil organic carbon (SOC) in the SW treatment was 1.25-fold greater than that in the S treatment, while there was no evident effect on the SOC content compared with straw alone. The microbial biomass carbon increased under SW by 143.33%, S by 102.23%, and W by 13.89% relative to control. The dissolved organic carbon increased under SW by 112.0%, S by 66.61%, and W by 37.33% relative to the control. The pH and electrical conductivity were higher in the SW and W treatments than in the S treatment and the control. The SW was conducive to maintaining soil enzymatic activities and bacterial diversity. Bacteroidetes and Actinobacteriota were dominant in SW, while the Acidobacteria phyla were dominant in the S treatment. The diversity of bacteria in the soil and community composition of the bacteria were predominantly assessed by the levels of water-soluble K, pH, and electrical conductivity. The incorporation of straw and wood ash is probably more effective at improving SIC and SOC sequestration and ameliorates the soil microhabitat.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يمكن تحسين خصوبة التربة من خلال الاستخدام الفعال للنفايات الزراعية. يمكن أن توفر القش الطاقة ويضيف رماد الخشب العناصر الغذائية لتحسين جودة التربة. ومع ذلك، فقد بحثت أنواع قليلة من الأبحاث في تأثير رماد الخشب والقش على عزل الكربون في التربة والتجمعات البكتيرية للتربة، لا سيما في التربة الجيرية. كان الهدف الرئيسي من هذه الدراسة الحالية هو تحديد تأثير مزيج من رماد الخشب والقش على المؤشرات الموضحة أعلاه باستخدام تحليلات نظائر δ 13 C المستقرة من خلال تطبيق قش القمح على التربة الجيرية في ظل دوران محصول C4 طويل الأجل. تضمنت تجربة الحضانة أربعة معالجات على النحو التالي: (1) عدم وجود تعديل (تحكم) ؛ (2) التعديل باستخدام رماد الخشب (W) ؛ (3) التعديل باستخدام القش (القش) ؛ و (4) تعديل مشترك للقش ورماد الخشب (SW). أظهرت نتائجنا أن عزل الكربون غير العضوي في التربة (SIC) في معالجات SW و W كان أعلى (بمتوسط 7.78 ٪) من ذلك في معالجات S و Control. كان الكربون العضوي في التربة المحتجز (SOC) في معالجة SW أكبر بمقدار 1.25مرة من ذلك في معالجة S، في حين لم يكن هناك تأثير واضح على محتوى SOC مقارنة بالقش وحده. زاد كربون الكتلة الحيوية الميكروبية تحت SW بنسبة 143.33 ٪، وS بنسبة 102.23 ٪، وW بنسبة 13.89 ٪ بالنسبة للتحكم. زاد الكربون العضوي المذاب تحت SW بنسبة 112.0 ٪، وS بنسبة 66.61 ٪، وW بنسبة 37.33 ٪ بالنسبة للتحكم. كانت درجة الحموضة والتوصيل الكهربائي أعلى في علاجات SW و W مما كانت عليه في علاج S والتحكم. كان SW مواتياً للحفاظ على الأنشطة الأنزيمية للتربة والتنوع البكتيري. كانت البكتيريا والشعاعية مهيمنة في جنوب غرب، في حين كانت البكتيريا الحمضية مهيمنة في علاج S. تم تقييم تنوع البكتيريا في التربة وتكوين المجتمع للبكتيريا في الغالب من خلال مستويات K القابلة للذوبان في الماء، ودرجة الحموضة، والموصلية الكهربائية. من المحتمل أن يكون دمج القش ورماد الخشب أكثر فعالية في تحسين عزل SIC و SOC وتحسين الموائل الدقيقة للتربة.Translated Description (French)
La fertilité du sol peut être améliorée en utilisant efficacement les déchets agricoles. La paille peut fournir de l'énergie et la cendre de bois ajoute des nutriments pour améliorer la qualité du sol. Cependant, peu de recherches ont étudié l'effet des cendres de bois et de la paille sur la séquestration du carbone dans le sol et la population bactérienne du sol, en particulier dans les sols calcaires. L'objectif principal de cette étude actuelle était de quantifier l'impact d'une combinaison de cendres de bois et de paille sur les indicateurs décrits ci-dessus en utilisant des analyses d'isotopes δ13C stables en appliquant de la paille de blé sur un sol calcaire dans le cadre d'une rotation des cultures C4 à long terme. L'expérience d'incubation comprenait quatre traitements comme suit : (i) aucun amendement (contrôle) ; (ii) amendement avec des cendres de bois (W) ; (iii) amendement avec de la paille (S) ; et (iv) un amendement combiné de paille et de cendres de bois (SW). Nos résultats ont montré que la séquestration du carbone inorganique du sol (SIC) dans les traitements SW et W était plus élevée (une moyenne de 7,78%) que dans les traitements S et Control. Le carbone organique du sol (COS) séquestré dans le traitement SW était 1,25fois supérieur à celui du traitement S, alors qu'il n'y avait aucun effet évident sur la teneur en COS par rapport à la paille seule. Le carbone de la biomasse microbienne a augmenté sous SO de 143,33 %, S de 102,23 % et W de 13,89 % par rapport au témoin. Le carbone organique dissous a augmenté sous SO de 112,0%, S de 66,61% et W de 37,33% par rapport au témoin. Le pH et la conductivité électrique étaient plus élevés dans les traitements SW et W que dans le traitement S et le contrôle. Le SO était propice au maintien des activités enzymatiques du sol et de la diversité bactérienne. Les Bacteroidetes et Actinobacteriota étaient dominants dans SW, tandis que les phylums d'Acidobacteria étaient dominants dans le traitement S. La diversité des bactéries dans le sol et la composition de la communauté des bactéries ont été principalement évaluées par les niveaux de K soluble dans l'eau, le pH et la conductivité électrique. L'incorporation de paille et de cendres de bois est probablement plus efficace pour améliorer la séquestration du SIC et du SOC et améliore le microhabitat du sol.Translated Description (Spanish)
La fertilidad del suelo se puede mejorar utilizando eficazmente los residuos agrícolas. La paja puede suministrar energía y la ceniza de madera añade nutrientes para mejorar la calidad del suelo. Sin embargo, pocos tipos de investigación han investigado el efecto de la ceniza de madera y la paja en el secuestro de carbono del suelo y la población bacteriana del suelo, particularmente en suelos calcáreos. El objetivo principal de este estudio actual fue cuantificar el impacto de una combinación de ceniza de madera y paja en los indicadores descritos anteriormente utilizando análisis de isótopos δ13C estables mediante la aplicación de paja de trigo a suelos calcáreos bajo una rotación de cultivos C4 a largo plazo. El experimento de incubación incluyó cuatro tratamientos de la siguiente manera: (i) sin enmienda (Control); (ii) enmienda con ceniza de madera (W); (iii) enmienda con paja (S); y (iv) una enmienda combinada de paja y ceniza de madera (SW). Nuestros resultados mostraron que el secuestro de carbono inorgánico del suelo (SIC) en los tratamientos SW y W fue mayor (un promedio de 7.78%) que en los tratamientos S y Control. El carbono orgánico del suelo (COS) secuestrado en el tratamiento SW fue 1,25veces mayor que en el tratamiento S, mientras que no hubo un efecto evidente en el contenido de COS en comparación con la paja sola. El carbono de la biomasa microbiana aumentó bajo SW en 143.33%, S en 102.23% y W en 13.89% en relación con el control. El carbono orgánico disuelto aumentó bajo SW en 112.0%, S en 66.61% y W en 37.33% en relación con el control. El pH y la conductividad eléctrica fueron mayores en los tratamientos SW y W que en el tratamiento S y el control. El SW fue propicio para mantener las actividades enzimáticas del suelo y la diversidad bacteriana. Bacteroidetes y Actinobacteriota fueron dominantes en SW, mientras que los filos de Acidobacteria fueron dominantes en el tratamiento con S. La diversidad de bacterias en el suelo y la composición de la comunidad de las bacterias se evaluaron predominantemente por los niveles de K soluble en agua, pH y conductividad eléctrica. La incorporación de paja y ceniza de madera es probablemente más efectiva para mejorar el secuestro de SIC y SOC y mejora el microhábitat del suelo.Files
pdf.pdf
Files
(4.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:632403dbef6b39963ab86a5f6ff9237e
|
4.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثير القش والرماد الخشبي على عزل الكربون في التربة والمجتمع البكتيري في التربة الكلسية
- Translated title (French)
- Effet de la paille et des cendres de bois sur la séquestration du carbone dans le sol et la communauté bactérienne dans un sol calcaire
- Translated title (Spanish)
- Efecto de la paja y la ceniza de madera en el secuestro de carbono del suelo y la comunidad bacteriana en un suelo calcáreo
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4285799803
- DOI
- 10.3389/fmicb.2022.926506
References
- https://openalex.org/W1679875884
- https://openalex.org/W1979303090
- https://openalex.org/W1980680725
- https://openalex.org/W1990675290
- https://openalex.org/W2004256739
- https://openalex.org/W2012856444
- https://openalex.org/W2025439210
- https://openalex.org/W2034129543
- https://openalex.org/W2060222395
- https://openalex.org/W2062578101
- https://openalex.org/W2073857590
- https://openalex.org/W2102492473
- https://openalex.org/W2107994982
- https://openalex.org/W2110300022
- https://openalex.org/W2123388186
- https://openalex.org/W2127602818
- https://openalex.org/W2140952093
- https://openalex.org/W2154736508
- https://openalex.org/W2158404729
- https://openalex.org/W2163169737
- https://openalex.org/W2335521722
- https://openalex.org/W2345048038
- https://openalex.org/W2407128684
- https://openalex.org/W2477016207
- https://openalex.org/W2508312181
- https://openalex.org/W2600648879
- https://openalex.org/W2739567597
- https://openalex.org/W2770301958
- https://openalex.org/W2897061520
- https://openalex.org/W2909153492
- https://openalex.org/W2911313824
- https://openalex.org/W3083829753
- https://openalex.org/W3104850096
- https://openalex.org/W3159651862
- https://openalex.org/W3184410012
- https://openalex.org/W3201112430
- https://openalex.org/W4210569947
- https://openalex.org/W4220769179
- https://openalex.org/W4224825411