Published October 1, 2023
| Version v1
Publication
Open
Grain legumes and dryland cereals contribute to carbon sequestration in the drylands of Africa and South Asia
Creators
- 1. Jomo Kenyatta University of Agriculture and Technology
- 2. Swedish University of Agricultural Sciences
- 3. Vrije Universiteit Amsterdam
- 4. World Agroforestry Centre
- 5. International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics
- 6. Addis Ababa University
Description
Grain legumes and drylands cereals including chickpea (Cicer arietinum), common bean (Phaseolus vulgaris), cowpea (Vigna unguiculata), groundnut (Arachis hypogaea), lentil (Lens culinaris), pigeon pea (Cajanus cajan), soybean (Glycine max), finger millet (Eleusine coracana), pearl millet (Pennisetum glaucum) and sorghum (Sorghum bicolor) are the leading sources of food grain in drylands of Africa and South Asia. These crops can help smallholder agriculture to become more resilient, productive, and profitable, but their quantitative impact on carbon sequestration is unknown. The aim of this review study was to quantify their contribution to carbon sequestration across the drylands of Africa and South Asia based on 437 publications with 1319 observations in studies conducted across 32 countries. Cropping systems with grain legumes showed the greatest increase in soil organic carbon (SOC) concentrations, while cereals (and pigeon pea) gave the largest amount of aboveground carbon stock (>2 Mg C ha−1). Estimated carbon stock in post-harvest residues of these crops was 1.51 ± 0.05 Mg C ha−1 in Africa and 2.29 ± 0.10 Mg C ha−1 in South Asia. These crops produced more aboveground carbon, and significantly increased SOC, when grown as intercrops. Soils with low initial SOC (<1%) and high clay content (>32%) showed the greatest potential for carbon sequestration when cropped with grain legumes and dryland cereals. This study is the first of its kind to provide evidence that grain legumes and drylands cereals improve carbon sequestration across Africa and South Asia.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تعتبر البقوليات الحبوب وحبوب الأراضي الجافة بما في ذلك الحمص (Cicer arietinum) والفاصوليا الشائعة (Phaseolus vulgaris) واللوبيا (Vigna unguiculata) والفول السوداني (Arachis hypogaea) والعدس (العدسة culinaris) وبازلاء الحمام (Cajanus cajan) وفول الصويا (Glycine max) ودخن الأصابع (Eleusine coracana) ودخن اللؤلؤ (Pennisetum glaucum) والذرة الرفيعة (Sorghum bicolor) هي المصادر الرئيسية للحبوب الغذائية في الأراضي الجافة في أفريقيا وجنوب آسيا. يمكن أن تساعد هذه المحاصيل زراعة أصحاب الحيازات الصغيرة على أن تصبح أكثر مرونة وإنتاجية وربحية، لكن تأثيرها الكمي على عزل الكربون غير معروف. كان الهدف من هذه الدراسة الاستعراضية هو تحديد مساهمتها في عزل الكربون عبر الأراضي الجافة في أفريقيا وجنوب آسيا بناءً على 437 منشورًا مع 1319 ملاحظة في الدراسات التي أجريت في 32 دولة. أظهرت أنظمة المحاصيل التي تحتوي على بقوليات الحبوب أكبر زيادة في تركيزات الكربون العضوي في التربة (SOC)، في حين أعطت الحبوب (وبازلاء الحمام) أكبر كمية من مخزون الكربون فوق الأرض (>2 ملغ C هكتار-1). كان مخزون الكربون المقدر في مخلفات ما بعد الحصاد لهذه المحاصيل 1.51 ± 0.05 ملغ من C هكتار-1 في أفريقيا و 2.29 ± 0.10 ملغ من C هكتار-1 في جنوب آسيا. أنتجت هذه المحاصيل المزيد من الكربون فوق سطح الأرض، وزادت بشكل كبير من مخزون الكربون العضوي في التربة، عند زراعتها كمحاصيل بينية. أظهرت التربة ذات مخزون الكربون العضوي في التربة الأولي المنخفض (<1 ٪) والمحتوى العالي من الطين (>32 ٪) أكبر احتمال لعزل الكربون عند اقتصاصها بالبقوليات الحبوب وحبوب الأراضي الجافة. هذه الدراسة هي الأولى من نوعها التي تقدم أدلة على أن بقوليات الحبوب وحبوب الأراضي الجافة تحسن عزل الكربون في جميع أنحاء أفريقيا وجنوب آسيا.Translated Description (French)
Les légumineuses à grains et les céréales des zones sèches, notamment le pois chiche (Cicer arietinum), le haricot commun (Phaseolus vulgaris), le niébé (Vigna unguiculata), l'arachide (Arachis hypogaea), la lentille (Lens culinaris), le pois pigeon (Cajanus cajan), le soja (Glycine max), le millet (Eleusine coracana), le millet perlé (Pennisetum glaucum) et le sorgho (Sorghum bicolor) sont les principales sources de céréales alimentaires dans les zones sèches d'Afrique et d'Asie du Sud. Ces cultures peuvent aider les petites exploitations agricoles à devenir plus résilientes, productives et rentables, mais leur impact quantitatif sur la séquestration du carbone est inconnu. L'objectif de cette étude de revue était de quantifier leur contribution à la séquestration du carbone dans les zones arides d'Afrique et d'Asie du Sud sur la base de 437 publications avec 1319 observations dans des études menées dans 32 pays. Les systèmes de culture avec des légumineuses à grains ont montré la plus forte augmentation des concentrations de carbone organique (COS) dans le sol, tandis que les céréales (et le pois pigeon) ont donné la plus grande quantité de stock de carbone hors sol (>2 Mg C ha−1). Le stock de carbone estimé dans les résidus post-récolte de ces cultures était de 1,51 ± 0,05 Mg C ha−1 en Afrique et de 2,29 ± 0,10 Mg C ha−1 en Asie du Sud. Ces cultures produisaient plus de carbone hors sol et augmentaient considérablement le COS lorsqu'elles étaient cultivées en cultures intercalaires. Les sols à faible teneur initiale en COS (<1 %) et à teneur élevée en argile (>32 %) présentaient le plus grand potentiel de séquestration du carbone lorsqu'ils étaient cultivés avec des légumineuses à grains et des céréales des terres arides. Cette étude est la première du genre à fournir des preuves que les légumineuses à grains et les céréales des zones arides améliorent la séquestration du carbone en Afrique et en Asie du Sud.Translated Description (Spanish)
Las legumbres de grano y los cereales de tierras secas, incluidos el garbanzo (Cicer arietinum), el frijol común (Phaseolus vulgaris), el caupí (Vigna unguiculata), el maní (Arachis hypogaea), la lenteja (Lens culinaris), el guisante de paloma (Cajanus cajan), la soja (Glycine max), el mijo de dedo (Eleusine coracana), el mijo perla (Pennisetum glaucum) y el sorgo (Sorghum bicolor) son las principales fuentes de granos alimenticios en las tierras secas de África y el sur de Asia. Estos cultivos pueden ayudar a la agricultura en pequeña escala a ser más resiliente, productiva y rentable, pero se desconoce su impacto cuantitativo en el secuestro de carbono. El objetivo de este estudio de revisión fue cuantificar su contribución al secuestro de carbono en las tierras secas de África y Asia meridional a partir de 437 publicaciones con 1319 observaciones en estudios realizados en 32 países. Los sistemas de cultivo con leguminosas de grano mostraron el mayor aumento en las concentraciones de carbono orgánico del suelo (SOC), mientras que los cereales (y el guisante de paloma) dieron la mayor cantidad de reserva de carbono sobre el suelo (>2 Mg C ha−1). La reserva estimada de carbono en los residuos posteriores a la cosecha de estos cultivos fue de 1,51 ± 0,05 Mg C ha-1 en África y 2,29 ± 0,10 Mg C ha-1 en el sur de Asia. Estos cultivos produjeron más carbono sobre el suelo y aumentaron significativamente el COS cuando se cultivaron como cultivos intercalados. Los suelos con bajo COS inicial (<1%) y alto contenido de arcilla (>32%) mostraron el mayor potencial de secuestro de carbono cuando se cultivaron con leguminosas de grano y cereales de secano. Este estudio es el primero de su tipo en proporcionar evidencia de que las leguminosas de grano y los cereales de tierras secas mejoran el secuestro de carbono en África y el sur de Asia.Files
Agricluture%2C%20Ecosystems%20and%20Environment_355_1-11_2023.pdf.pdf
Files
(2.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:b878d63a0d1f5a10d50e305272897af6
|
2.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تساهم بقوليات الحبوب وحبوب الأراضي الجافة في عزل الكربون في الأراضي الجافة في أفريقيا وجنوب آسيا
- Translated title (French)
- Les légumineuses à grains et les céréales des zones arides contribuent à la séquestration du carbone dans les zones arides d'Afrique et d'Asie du Sud
- Translated title (Spanish)
- Las leguminosas de grano y los cereales de tierras secas contribuyen al secuestro de carbono en las tierras secas de África y Asia meridional
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4376866599
- DOI
- 10.1016/j.agee.2023.108583
References
- https://openalex.org/W1563455964
- https://openalex.org/W15732926
- https://openalex.org/W1965591123
- https://openalex.org/W1985447850
- https://openalex.org/W1989550109
- https://openalex.org/W2000804079
- https://openalex.org/W2027537367
- https://openalex.org/W2028387897
- https://openalex.org/W2040849769
- https://openalex.org/W2041480548
- https://openalex.org/W2041780904
- https://openalex.org/W2043778196
- https://openalex.org/W2053951150
- https://openalex.org/W2081527758
- https://openalex.org/W2083355713
- https://openalex.org/W2089863055
- https://openalex.org/W2119659142
- https://openalex.org/W2126772940
- https://openalex.org/W2128313432
- https://openalex.org/W2128773885
- https://openalex.org/W2134737120
- https://openalex.org/W2140066215
- https://openalex.org/W2142790522
- https://openalex.org/W2148252758
- https://openalex.org/W2155354113
- https://openalex.org/W2159556366
- https://openalex.org/W2164603413
- https://openalex.org/W2169383877
- https://openalex.org/W2333342134
- https://openalex.org/W2409952857
- https://openalex.org/W2491650971
- https://openalex.org/W2561629699
- https://openalex.org/W2569545772
- https://openalex.org/W2593970810
- https://openalex.org/W2607005861
- https://openalex.org/W2763709449
- https://openalex.org/W2767215839
- https://openalex.org/W2793056944
- https://openalex.org/W2885454235
- https://openalex.org/W2915337814
- https://openalex.org/W2940358366
- https://openalex.org/W2989811794
- https://openalex.org/W3020553832
- https://openalex.org/W3036384722
- https://openalex.org/W3095638759
- https://openalex.org/W3122322292
- https://openalex.org/W3135650844
- https://openalex.org/W3167304207
- https://openalex.org/W3167727344
- https://openalex.org/W3200841893
- https://openalex.org/W3758453
- https://openalex.org/W387095790
- https://openalex.org/W4200052305
- https://openalex.org/W4232905875