影响草地土壤的持续农业的阿根廷滚动南美大草原土壤有机碳和氮

文摘

长期土壤有机碳(SOC)和土壤有机氮(儿子)后种植草地土壤(100/120-year耕作(T) + 20/30-year没有耕作(NT))的南美大草原进行校准的简单的AMG模型耦合的自然¹³C丰富测量了从长期的实验和验证数据集上得到农民的一项调查,长期NT实验。多点调查和NT试验允许的报道与农业140年的历史。减少SOC和儿子发生的存储在第一个二十年通过生物活性损失是27% SOC和32%的儿子。校准模型描述了SOC存储发展很好,允许一个精确的同步估计的三个参数。验证模型模拟进化SOC和儿子。整体,结果分别分析了T和NT段表明活动池快速周转(捷运~ 9和13年,职责)代表本机草原土壤SOC的50%和20%的SOC在平衡后NT。NT实现最高的土壤土壤有机质储备将继续减少(17%)三年后在当前年度增加。

1。介绍

良好,草地土壤,特别是软土,原本丰富的土壤有机质(SOM),迅速失去重要的大量的碳(C)和氮(N)种植后(1- - - - - -10]。长期栽培对土壤有机碳(SOC)的影响和土壤有机氮(儿子)提供必要的信息来评估种植制度的可持续性及其对环境的影响。SOM的评估是一个有价值的一步确定土壤的整体质量11- - - - - -13]。

阿根廷的农业滚动南美大草原由一系列耕地的100到120年后跟两个或三个几十年的种植在任何耕作(NT)。在1970年代之前,玉米玉米l .)、小麦(小麦l .)和亚麻(Linun usitatisinuml .)交替牛肉生产的牧场。自1970年代以来,很大程度上是由于经济原因,有一个重要的作物面积增加,耕地面积的增加相对于牧场面积以每年4%的速度(14]。这导致耕作强度的增加。此外,大豆是经常与小麦双裁剪(W / S)。化肥的使用相对限制直到1992年(< 5公斤N公顷⁻¹另⁻¹)[7,15- - - - - -17),和李明不练习的农民。保护性耕作,基于凿犁为主要耕作和免耕(NT)实践,首先介绍了1970年代中期提供等环境效益减少水土流失,改善土壤结构和渗透,保护土壤水。直到1988年,NT下农业面积只有国家农业面总数的0.02%。后NT继续发展和演变,以及滚动南美大草原已经成为世界上增长最快的地区之一的NT收养。目前,农业表面在NT下代表78.5%的国家农业面积(18]。在1990年代,农业集约化先进的朝着简化生产计划在NT下,与春夏装的物种,特别是大豆(农业面积的70%),其次,玉米(农业面积的15%)和小麦大豆前几年,或否则,剩下的土地休耕夏季作物。大豆的80%左右,61%的小麦和72%的玉米栽培下连续NT (19]。这个一般采用NT发生一起高度依赖广谱除草剂和增加无机氮肥率相关的玉米和小麦产量(17]。这些深修改生产系统似乎显著降低SOM的起源不同的本地区的区域。事实上,Michelena et al。20.56]记录减少21日,在SOC和10 - 84%,儿子,和可抽出的磷(P),分别pH值的一半单位40 - 60%的稳定结构,渗透速率和54 - 73%,种植。这进化通常被认为是导致水侵蚀。另一方面,大豆的土壤在NT下优势也呈现出递减的物理、化学和生物肥力(21]。这种下降的主要原因包括长时间的休耕的秋冬,低年C输入土壤,SOM的矿化和增强产品的生物学固定N .此外,NT礼物小土壤覆盖和低结构的稳定性,往往压缩,降低了渗滤速率由于层压结构的存在,并产生一个重大贡献的N的地下水和地表水(22- - - - - -26]。

SOM可能慢变化比在热带气候温和5,27,28]。伯克et al。5)表明,SOC耕地损失与降水增加。滚动南美大草原的气候,年降雨量和土壤温度高,很少达到0°C时,倾向于有机分解高于北美或欧洲的气候。pedoclimatic特征中,粘土的数量和性质和钙碳酸盐参与保护SOM从吸附分解和聚合,从而减缓SOM营业额和有效地增加。特别是,表明蒙脱土提供了一个保护的作用高于高岭石(29日]。土壤的南美大草原,主要矿物伊利石粘土分数的。因为钙碳酸盐从整个视野,后者两个实物保护组件将会非常低。淤泥分数(2-50μ米)的Pampean土壤含有丰富的植物化石(2 - 20至50%μ米)(30.]。这种特殊性导致设想SOM和植物化石之间的交互。一些作者提出解释SOM草原土壤的物理化学稳定性保护干预优先吸附机制(31日,32]。

在第一年的栽培,分解容易可分解的根和皇冠组织,可溶性分数,prehumic物质,其生产的更大的本地草比栽培作物,占高初始SOM损失(27,33- - - - - -35]。SOM减少在种植有机管理、敏感和相对于一般的差异趋势取决于农业实践,特别是那些涉及作物残留物利用率、动物肥料、作物轮作,肥料和耕作。几种机制提出了草原土壤的有机物质损失后培养:机械破坏之前可用不可用有机物质为底物的微生物,减少的数量和类型的变化残留物应用(36),稀释与底土少SOM (37),和土壤侵蚀3,38]。

估计和预测土壤肥力的发展覆盖整个一段时间以来,农业在滚动的南美大草原,我们需要一个长期的SOM模型演化等世纪,Roth-C,黛西,或者CN-SIM [39]。这些模型考虑池的数量不同,初始化和这样的池的大小,参数的数量考虑和评估。当我们有最小的数据输入,有必要明确放弃部分总值的基本流程和取代它们模拟表明平均趋势(40- - - - - -42]。在工作上滚动的南美大草原,Andriulo et al。43)修改Henin-Dupuis模型(44与自然相结合¹³C丰富,应用土壤栽培和土壤上历史悠久的种植在中期研究(13岁)。这个模型中,他们叫AMG模型,允许他们获得一个很好的预测的进化C从老和年轻的SOC的准确同步估计只有三个模型参数(腐殖化系数,矿化系数,,和稳定的碳,C_年代)。AMG,设计一个简单的模型来模拟SOC进化,植物仿真模型中嵌入股份(45]。模型运行在一个年度时间步和假设新鲜有机质分解或一年期衰变后土壤中的腐殖化的。三个隔间被认为:作物残留物和稳定和活跃的SOM (46]。

滚动的南美大草原,没有长期的实验,我们可以系统地遵循SOM股票和残渣后输入培养和后NT草原土壤。自进化仍相对最近在阿根廷和种植天然草地土壤逐步发展,字段有不同数量的年年初以来持续农业的农业。关于作物轮作、培养系统和收益率,可以获得每个字段的一项调查,将组成一个数据集模拟长期实验的结果。这种方法已经被Boiffin et al。47]。

我们的目标是(a)校准的AMG土系列模型凉棚里通过应用自然滚动南美大草原¹³C丰富技术在两个时期:长作物种植天然草地(T)和最近的一个在NT和(b)来验证在同一地区的其他土壤系列利用环境功能的执行模型版本提出的Saffih-Hdadi和玛丽46],一些差异,在相同的两个提到的时期可以重建农业历史通过调查和获取长期的信息从NT实验,分别。

2。材料和方法

2.1。研究区域的描述

这项工作将在阿根廷进行滚动南美大草原(图1)。土壤深度开发黄土沉积物。研究区位于32°之间,35°S和58°、63°W。从黄土土壤,形成,是象征性的,变性,和Aquic Argiudolls(美国土壤分类)和深,相对排水良好的微酸性,与SOM最初供应充足,非常肥沃。他们通常有一个沙壤土地平线(19 - 26%粘土,淤泥55 - 74%,4 - 24%的罚款和细砂),后跟一个粉质粘土地平线英国电信(Bt) 30 - 55%。Bt地平线的厚度是~ 60厘米。气候可以被定义为温带湿润不干燥季节和一个非常炎热的夏天7]。每月平均温度范围从9°C 2月7月24°C。最小的土壤温度没有达到0°C;因此,土壤不冻结,和生物活性不会严重抑郁症。从900年到1000毫米降雨量变化⁻¹,70 - 75%发生在春季和夏季,当每月的降雨侵蚀力最大。救济适度起伏,高达3%的斜坡。之间的结合程度的斜坡和它们的长度导致一些水侵蚀敏感性。

2.2。选择学习的网站

用于校准的数据模型,应用自然¹³C丰富技术,来自两个网站(网站A和B)。网站由一个长期大豆单一栽培实验,进行了凉棚里试验站的国家农业技术研究所(国际)(33°01′年代;61°10 W′),布宜诺斯艾利斯,阿根廷,33年(1980 - 2012),那里的土壤是犁犁板耕耘/双盘15厘米的深度和磁盘10厘米的深度和牙齿痛心。实验从一个已知的情况作为参考的原生草原(毗邻前)。Site B(33°58′年代;60°34′W), 22年在NT (),开始在80年的种植(1991 - 2012)。两个站点开发在一个晴朗、伊利、热象征性的Argiudoll(美国土壤分类),淋溶黑土系列(方面)的凉棚里没有水侵蚀阶段(土壤坡< 0.3%)。地平线的纹理的粉砂质粘土和粉砂壤土,25%和64%,分别。年平均温度为16.7°C, 1910 - 2012年期间的平均年降雨量为965毫米(agroclimatological网络数据库、国际商标)。

验证模型T期间,我们使用的一项调查,由选择不同站点的时间连续培养自天然草原和作物权力更替是已知的。我们打开配置文件开始Bt2地平线深度最高网站的每个字段的景观。我们认为主要是土壤Argiudolls的概要文件。只包含两个字段分为Argialbolls因为他们A2层很薄。因此,我们排除了表面的视野与粘土含量低于19%,粘土土壤被侵蚀和没有地平线,截断和洪水的土壤。土壤或土壤系列阶段以及每个站点的土壤边坡研究被国际土壤调查地图(48- - - - - -53]。三个网站(凉棚里,科雷亚,Urquiza土壤系列)选择确定时间0 T时期的SOC和儿子(表1)。


土系	象征	土壤类型	农业的时间	坡	取样日期	位置	做
土系	象征	土壤类型	年	%	一年	位置	做

T时期
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	0	< 1.0	1990年	34°10′年代∣60°40′W	校准/验证
科雷亚	Cr	典型的Argiudoll	0	< 1.0	1990年	32°49′年代∣61°20′W	验证
Urquiza	你的	典型的Argiudoll	0	< 1.0	1990年	55°33′年代∣60°25 W′	验证
罗哈斯	罗依	典型的Argiudoll	2	< 1.0	1990年	33°56′年代∣60°55′W	验证
Peyrano	Py	变性Argiudoll	5	1.5 - 3	1990年	31°33′年代∣60°25 W′	验证
罗哈斯5	Ro5	典型的Argiudoll	8	< 1.0	1990年	55°33′年代∣60°50 W′	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	10	< 1.0	1990年	33°57 51.35′′′年代∣60°34′39岁,34′′W	校准
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	13	< 1.0	1993年	33°57 51.35′′′年代∣60°34′39岁,34′′W	校准
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	23	< 1.0	2004年	33°57 51.35′′′年代∣60°34′39岁,34′′W	校准
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	27	< 1.0	2008年	33°57 51.35′′′年代∣60°34′39岁,34′′W	校准
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	31日	< 1.0	2010年	33°57 51.35′′′年代∣60°34′39岁,34′′W	校准
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	33	< 1.0	2012年	33°57 51.35′′′年代∣60°34′39岁,34′′W	校准
拉斯维加斯伽马	LG	Aeric Argialboll	34	< 1.0	1990年	33°44 60°48′′年代∣W	验证
罗哈斯	罗依	典型的Argiudoll	35	< 1.0	1990年	34°02′年代∣60°47′W	验证
凉棚里6 o Peyrano 2 x	Pe6 o Py2x	典型的Argiudoll	40	1.5 - 3	1990年	39°33′年代∣60°42′W	验证
别墅Eloisa	Ve2	典型的Argiudoll	55	1.5 - 3	1990年	33°00′年代∣61°10′W	验证
拉斯维加斯伽马	LG	Aeric Argialboll	60	< 1.0	1990年	45°33′年代∣60°50 W′	验证
阿罗约甜酒2	AD2	典型的Argiudoll	64年	< 1.0	1990年	34°08年60°22′′年代∣W	验证
阿罗约甜酒2	AD2	典型的Argiudoll	70年	< 1.0	1990年	34°15′年代∣60°17′W	验证
Urquiza	你的	典型的Argiudoll	72年	< 1.0	1990年	55°33′年代∣60°25 W′	验证
暗礁2	Ar2	典型的Argiudoll	72年	1 - 1.5	1990年	52°33′年代∣60°17′W	验证
科雷亚1	Cr1	典型的Argiudoll	75年	1 - 1.5	1990年	32°49′年代∣61°20′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	80年	< 1.0	1990年	33°46′年代∣60°38′W	校准/验证
罗哈斯4	Ro4	典型的Argiudoll	80年	1 - 1.5	1990年	34°14′年代∣60°35′W	验证
阿罗约甜酒2	AD2	典型的Argiudoll	83年	< 1.0	1990年	34°10′年代∣60°30′W	验证
Peyrano	Py	变性Argiudoll	84年	< 1.0	1990年	22°33′年代∣60°47′W	验证
Peyrano 1 o Peyrano 2 x	Py1 o Py2x	变性Argiudoll	87年	1 - 1.5	1990年	32°33′年代∣60°46′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	One hundred.	< 1.0	2010年	33°46′年代∣60°38′W	校准
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	102年	< 1.0	2012年	33°46′年代∣60°38′W	校准
Peyrano 2 x	Py2x	变性Argiudoll	112年	1.5 - 3	1990年	35°33′年代∣60°48′W	验证
Casilda 1	Ca1	变性Argiudoll	113年	1 - 1.5	1990年	33°07′年代∣61°20′W	验证

元时期
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	0	< 0.3	1979年	33°57′36岁,26′′年代∣60°33′50,25′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	0	< 0.3	1987年	33°57′32岁,06′′年代∣60°33′41,58′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	0	< 0.3	1987年	33°57′31日,54′′年代∣60°33′44岁85′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	17	< 0.3	2004年	33°57′32岁,06′′年代∣60°33′41,58′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	17	< 0.3	2004年	33°57′31日,54′′年代∣60°33′44岁85′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	21	< 0.3	2008年	33°57′32岁,06′′年代∣60°33′41,58′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	21	< 0.3	2008年	33°57′31日,54′′年代∣60°33′44岁85′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	25	< 0.3	2004年	33°57′36岁,26′′年代∣60°33′50,25′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	25	< 0.3	2012年	33°57′32岁,06′′年代∣60°33′41,58′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	25	< 0.3	2012年	33°57′31日,54′′年代∣60°33′44岁85′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	29日	< 0.3	2008年	33°57′36岁,26′′年代∣60°33′50,25′′W	验证
凉棚里	体育	典型的Argiudoll	33	< 0.3	2012年	33°57′36岁,26′′年代∣60°33′50,25′′W	验证

T:耕作;NT:不耕作。

验证模型在NT期间我们使用信息发布三个长期耕作系统实验期间开发的凉棚里系列:34岁(1979 - 2012)翻了一番剪裁小麦/ soybean-maize (W / sm)和一个25岁的(1987 - 2012)大豆(SS)和玉米单一栽培(毫米),都在凉棚里试验站进行。我们只用NT系统从三个长期实验。每个实验提出了一个完全随机区组设计。W / sm,经过长时间的交流开始牧场/农业时期,和单一栽培开始9年之后,与传统耕作制大豆栽培主要。主要情节是45米长14米宽,和耕作系统中随机主要情节。杂草化学控制,没有记录下以前的旧耕种土壤耕深度。小麦和玉米与90和100公斤N公顷受精⁻¹分别与P ha 12公斤⁻¹。

2.3。采样和分析

校准模型,三个由土壤样本取自三个2米宽坑的网站在1990年,1993年,2003年,2007年,2010年,2012年和1990年site B, 2000, 2010, 2012。这些土壤样本来自至少两个土壤深处的地平线,然后C, N,自然¹³C丰富(除了决定¹³2000年C)。为验证T期间,土壤样本取自一个2米宽坑网站于1990年为所有网站(表1)。十层厚度的测量。土壤收集在A11 /美联社,A12和A3 / BA的视野。十1公斤简单样本采样在每个层组成一个土壤样品。验证模型在NT时期,今年6月,在开展前耕作玉米在W / sm,党卫军,和MM(2004、2008和2012年),被三个深度土壤样本:0 - 5、5 - 10,10 - 20厘米。三个网站是随机选取的二次抽样的治疗,避免明显的车轮痕迹。在选定的采样年,我们覆盖层厚度。

样本干和已筛细比2毫米。粗有机质超过2毫米在本研究考虑。粒度测量根据吸管法(54]。C, N,¹³C含量测定干燥燃烧与质谱仪(Fisons / Isochrom)加上一个CN分析仪(Carlo Erba NA 1500)。土壤容重(BD)测量被用来根据大众测量转换成基于卷的。双相障碍是由气缸方法(55]。在第一段验证,测定了BD 50或200厘米⁻³汽缸,四个复制样本在各土层。在实验中,扰动土样在相邻的地方,一个小坑的深度开放0 30厘米,和一个圆柱体在每个深度提取。气缸(58.9厘米³)是垂直在0 - 5厘米和水平放置在另两个土壤深处。所有的样品都在烤箱干105°C恒重。大量的2500毫克公顷⁻¹被选为计算SOC和儿子股票。

2.4。估计的有机补充

为了估计有机添加、文化继承、作物产量,由燃烧残渣去除,氮肥在每个字段保留。在1947年之前,我们使用从典型的粉或maize-linseed平均收益率序列在2或3的比例为每个小麦或玉米亚麻仁,根据地理区域和农民比例宣言》。值作物残留物增加是基于测量稻草(56干细胞)以及输入基地和根计算如下:秸秆收获指数(作物产量/空气总干物质)在1947年之前是0.20,0.20,0.10,玉米,小麦,亚麻籽,分别在1948年和1990年之间是0.40,0.36,0.23,0.40,0.36,0.38,0.30,玉米、小麦、大豆、向日葵、高粱、燕麦、豌豆、扁豆,分别和1990年之后是0.50,0.42,0.38,玉米、小麦和大豆;地下C生物量、根和rhizodeposits等被认为是0.30空气对所有作物干物质总量的57];收获后,空中作物残留物生物量减少15%的总天线由于燃烧玉米作物残留物,亚麻籽,和小麦吸管从开始种植机械收获和W / S在1970年代。这个生物被认为是黑碳;87 C / N比率在1990年之前是玉米、96年小麦、大豆44,24日为高粱、12大草原,55岁的亚麻仁,74年苜蓿,49岁的向日葵,7胡萝卜,17为扁豆,豌豆,29日23野豌豆,对黑碳和67年,而1990年之后是57和64年玉米和小麦,分别由于无机氮肥的增加率;稻草和地下生物量的C含量被认为是干物质总量的40%;和C从杂草生物量被假定为1毫克公顷⁻¹一年⁻¹机械除草取代化学控制之前(1990年~)。

在实验中,年度收益率和空中生物质被用来估计有机添加和秸秆收获指数,发现地下生物量C, C / N比值在1990年之后。C含量也总干物质的40%,并从杂草被认为没有C生物量。

2.5。Three-Compartment模型

AMG模型(图的基本方程2)以下(43]: 在哪里SOC含量(毫克哈⁻¹),C_年代是稳定的数量(Mg公顷⁻¹),C_一个是活跃的数量(Mg公顷⁻¹),年度的质量吗输入(代表了土壤有机碳返回的总质量在所有作物残留物(草、碎秸、根、rhizodeposits Mg公顷⁻¹一年⁻¹),腐殖化系数(无单位),的矿化系数是积极池(年吗⁻¹)。

这些方程可以集成每年被认为是常数。然后,碳储备的进化可能是由以下方程描述: 在哪里最初的SOC含量(毫克哈⁻¹)。在(2),右边第二项代表了“老碳”(即分解。,existing at time 0), while the third term represents the (net) newly humified carbon which reaches an asymptote: 在哪里是土壤C的最大数量起源于作物序列(Mg哈⁻¹)和C_情商土壤的总数量吗在平衡(Mg公顷⁻¹)。

这个模型是传统上用于描述SOC的营业额。在这里我们也用它来模拟土壤总儿子股票的营业额其中N_年代是稳定的N (Mg哈⁻¹),最初的活跃N (Mg哈⁻¹),量的初始总N (Mg哈⁻¹),是N每年从作物残留物的量添加到土壤(Mg哈⁻¹一年⁻¹),腐殖化系数(无单位),的矿化系数是活跃的分数(年⁻¹)。

2.6。校准程序

如前所述,从两个长期实验获得的数据集(A和B)被用来校准AMG模型。第二个和第三个条件(2)分别测定用¹³C天然丰度技术可以获得一个独特的评价参数, C_年代在长期的实验(43,58]。

因为我们需要测量的自然δ¹³C丰富在每个站点建立SOM的起源,我们使用该技术开发的Cerri et al。59)和Balesdent et al。60]。土壤C的比例来自C3作物()计算在哪里的同位素丰度¹³C在土壤中(‰)的同位素丰度¹³C在土壤中在参考(‰),的同位素丰度¹³C的作物作物序列(‰)。这些最后的值是26.3−−24.98‰,A和B, A和B站点分别为(43]。

当是已知的,年轻的和老碳内容可以计算。的内容(g公斤⁻¹土壤)来自作物残留物(C序列_直流)和本地草原或长期培养后时期(C_DP在我们的案例中被计算成在哪里代表了总内容大部分土壤(g公斤⁻¹土壤)。

SOC股票(总,起源于作物序列和本地草原,在毫克公顷⁻¹使用以下公式计算: 在哪里代表C_直流,或C_DP,是深度(m), BD是散装密度(Mg m⁻³)相应的土壤深度。儿子股票也计算在2500毫克土壤公顷⁻¹。

我们试图适应两个C模型(老少)同时,也就是说,通过最小化的平方的总和变量偏离模型C_直流和C_DP。在优化的同时,我们考虑到了数据的方差的加权偏差的平方和的。以下是最小数量如下: 在SSQ_直流和SSQ_DP是偏差的平方和的C(观察、模拟)的变量_直流和C_DP分别;和是对变量C实验获得的差异意味着什么_直流和C_DP。装置是由固定和和优化三个参数:C_年代,,。

对于N,,和N_年代被视为跟进。

(一)值进行了优化和固定在T和NT期间,分别在这最后一段相同的值在SOC估计仿真使用;(b)在培养期间在NT周期和优化;(c) N_年代在耕作时间值进行了优化。

的值模拟儿子进化不同于那些用于模拟SOC进化。的值采用模拟儿子所有残留在培养期间意味着N收获残渣完全腐殖化的。支持这一假说¹⁵N-labeled收获残渣孵化项目与土壤混合(61年]。

判断SOC的拟合优度和儿子模型,我们使用了绝对的均方根误差(RMSE),在毫克公顷⁻¹,定义如下: 在哪里每个数据集是观测的数量,和观测和模拟的SOC值(儿子),分别。优化使用Excel的牛顿法进行求解器进行求解。

2.7。验证过程

稳定池总有机碳的比例的模拟,估计从模型校准的凉棚里土壤A和B系列网站应用土壤中T和NT系列包含在验证阶段。拟议中的默认值的(0.65)的关系是不习惯,因为它可以改变农业时期,可以在天然草地(小62年]。SOC的_参考(天然草地)用于网站包含在栽培时期获得Michelena et al。20.]。的通过校准值只有申请大豆文化。的值用于其他作物来自国际引用,根据不同的进化残留管理实践(碎秸燃烧,矿质N和P施肥、耕作系统,和杂草控制)。通常接受的价值高度依赖pedoclimatic条件和耕作系统。因此,我们使用Saffih-Hdadi和玛丽提出的环境功能(46)通过引入第三个环境因素(降水指数)在培养期间。的值从NT校准用于获得NT。

矿化率尤其是取决于土壤温度(Te)、粘土含量,一个简单的降雨指数(RI): 在哪里是潜在的矿化率(一年⁻¹在条件和参考,,温度、粘土和降雨量函数,等于1的参考条件。这里定义的参考条件15°C的土壤温度,粘土含量为零,900毫米每年下雨。SOC的粘土含量对矿化的影响是描述一个指数定律: 在哪里粘土含量(g g⁻¹土壤)和土壤是一个常数(g g⁻¹粘土)值为2.72。温度的影响(Te°C)的腐殖化的有机质矿化假定服从物流法律:

SOM的含水量对矿化的影响和残留是基于一个非常简单的macroclimatic指数由于土壤水分数据目前还不清楚。我们假设以下年平均降雨量之间的关系()和年度潜在蒸散计算Thornwhite方法(PET),用毫米表示,考虑和宠物从1910 - 2012年期间965毫米和870毫米,分别(INTA、土壤数据网络)(表2)。


P/宠物	国际扶轮

0.5;0.6	0.5
0.6;0.7	0.6
0.7;0.8	0.7
0.8;0.9	0.8
0.9;1.0	0.9
≥1	1

在模型中,腐殖化系数只是依赖残留的质量。的价值的作物包括作物序列提取发布值如表所示3。


文化
文化	默认的	从空中碎秸燃烧∣根生物量	矿产N / P受精	Mechanicall除草	NT

玉米	0.35^一个	0.5∣0.3^c	0.21^d		0.13^e
Leenseed		0.5∣0.3
小麦	0.3^ab	0.5∣0.3	0.21		0.13
大豆	0.3
向日葵	0.3
高粱	0.35^一个		0.21
胡萝卜	0.3
燕麦	0.3
豌豆	0.3
小扁豆	0.3
野豌豆	0.3
杂草				0.21

来自:^一个(43];^b(29日,47];^c(67年];^d(46];^e(65年]。
NT:不耕作。

假定的值比例非常接近期间获取的模型校准。除此之外,值是固定的考虑到所有N的增加完全腐殖化的不管耕作的类型(61年]。最初的儿子_参考T网站估计使用C / N(我们三个站点的平均SOC / NOC内容没有农业的历史本文(表1),这些报道Michelena et al。20.]。

最后,获得的拟合优度AMG模型模拟与观测SOC和儿子值T和NT时间分别进行了比较。

3所示。结果与讨论

3.1。模型校准

图3显示了平均的进化¹³C值及其深度分布的两个研究地点。C公司的影响发表了SOM C3物种的减少记录¹³C值。这些结果允许进展监控老少SOC隔间。在site B,玉米占有一半的种植历史,之前的农业时期丰富了δ¹³SOC(0 - 14厘米−18.3‰土壤深度)已经开始从混合C3 / C4草原(0 - 14厘米−19.6‰土壤深度)。

(一)

(b)

使用C模型适合数据_年代,,值发出¹³A和B C测量网站呈现在图4。工作很好,使用的参数设置和模型描述了通用土壤碳的趋势数据(RMSE 1.13和0.94毫克SOC公顷⁻¹A和B resp网站。)尽管小可用的数量¹³C测量获取参数值在NT期间。

(一)

(b)

C_年代值在两个地点发现非常类似,在最近的形势农业和旧农业(表之一4)。因此,这一池的大小可以被认为是一个有效的指标下的土系的全部时期凉棚里农业。地平线是12.5的SOC含量-13.0毫克SOC g⁻¹。类似的结果已获得在本地区的土壤43]。这个值代表47%的农业和67% NT的开始,80年后种植。这些值与之前的报道相一致在不同的国家46,62年,63年]。矿化的速率常数是0.108和0.078年⁻¹在协议与先前设置的气候和土壤条件,表明快速过渡到一个新的平衡耕地(平均住宅time-MRT-of活跃的分数~ 9年),明显降低在NT(捷运~ 13年),分别。在site A获得的价值是一样的,之前(64年),高于获得禾谷类作物(0.21)结合AMG的模型¹³C技术(65年]。大豆残渣分解相对速度比谷物残留物和刺激SOM的矿化66年]。然而,木质素含量较高,其土壤稳定是青睐纳入土壤(56]。的NT下值明显小于耕地和略高于了其他作者(65年,66年]。


网站	固定的参数				优化的参数			在平衡预计值
		米	k		C_年代	k			C_情商
	Mg哈⁻¹	Mg哈⁻¹一年⁻¹	一年⁻¹		Mg哈⁻¹	一年⁻¹		Mg哈⁻¹

一个	68.3	3.6	- - - - - -	- - - - - -	32.2	0.108	0.288	9.6	41.8
B	47.3	3.5	- - - - - -	- - - - - -	31.7	0.079	0.167	7.3	40.4

			k		N_年代	k			N_情商
	Mg哈⁻¹	Mg哈⁻¹一年⁻¹	一年⁻¹		Mg哈⁻¹	一年⁻¹		Mg哈⁻¹

一个	6.5	0.079	- - - - - -	1	3.3	0.113	- - - - - -	0.7	4
B	3.7	0.082	0.079	- - - - - -	2。5	- - - - - -	0.827	1	3.4

作物序列的估计年度C添加站点A和B,比例非常高的大豆,特点是在滚动南美大草原68年]。在这两个网站,无法维持现有的SOC技术股票。Novelli et al。69年]发现SOC存储是消极与种植的大豆种植频率序列。农业网站的介绍后,有一个快速的SOC在第一个十年(25%),紧随其后的是一段损失较低(15%)在23年。在site B, NT实现经过长时间的连续培养的历史导致了SOC的15%的损失。平衡,活跃的分数将是23和19%网站A和B,分别。

相同的一般趋势观察土壤氮数据所描述的模型:RMSE 0.04和0.05毫克的儿子哈⁻¹(图分别为A和B,网站5)。两个作物序列相似的N的增加。然而,N的大小_年代在site B比小网站(表吗4)。这种差异可以解释由前农业历史。在site B,长期培养没有N施肥,在玉米文化占据了总数的一半作物序列和其他作物如小麦和亚麻籽高C / N比值在NT时期之前,导致可怜的抗N池()。相比之下,大豆单一栽培,实现原始草原后,显示一个相对较高的稳定的N池()。此外,因为在NT下作物残留的一部分不接触土壤,NT下值小于耕作土壤。因此,一个类似的除了倾向于更高的N_情商在site A site B。

(一)

(b)

在网站,是3.2毫克哈⁻¹。然后,氮矿化在第一段栽培作物需求的足够大,不使用无机氮可能是淋溶的根际和地下水储量。优化价值观和稳定的分数的比例是亲密的SOC和儿子。类似的结果告诉了玛丽和Guerif [70年洛桑试验]。

3.2。模型验证

意味着SOC和儿子网站调查的内容和BD值和土壤粘粒含量在2500毫克公顷⁻¹如表所示5。低变异性研究中观察到的土壤质地的网站。除此之外,一些网站T时期采样的土壤质量不符合要求的2500毫克公顷的地平线⁻¹。


象征	土壤类型	农业的时间	深度			体积密度			碳			氮			粘土	要求
象征	土壤类型	年	厘米			Mg米⁻³			g公斤⁻¹							2500毫克哈⁻¹

T时期
体育	典型的Argiudoll	0	14	14	7	1.07	1。1	1.25	30.1	23.2	20.2	2。9	2。2	2。0	25.2	通过
Cr	典型的Argiudoll	0	30.		7	1.19		1.26	26.2		16.0	2。5		1。4	26.3	通过
你的	典型的Argiudoll	0	28		8	1.07		1.25	30.5		19.8	2。8		1。6	24.6	通过
罗依	典型的Argiudoll	2	13	12	8	1。1	1.18	1.27	24.9	23.7	14.6	2。2	1。9	1。2	23.9	通过
Py	变性Argiudoll	5	16	10	7	1.07	1.22	1.25	24.3	18.1	10.6	2。1	1。6	0.9	24.1	通过
Ro5	典型的Argiudoll	8	22			1.17			23			1。9		0.0	23.9	通过
LG	Aeric Argialboll	34	11	11	3	1.18	1.18	1.22	20.	21.1	18.2	1。7	1。9	1。5	23.3	通过
罗依	典型的Argiudoll	35	15	10	8	1。1	1.22	1。3	19.1	18.9	11.8	1。6	1。6	1。0	21.4	通过
Pe6 o Py2x	典型的Argiudoll	40	18		4	1.19		1.31	15.2		12.9	1。2		1。0	19.0	失败
Ve2	典型的Argiudoll	55	15		8	1.22		1.24	15.1		13.8	1。3		1。2	23.0	失败
LG	Aeric Argialboll	60	16	5	8	1.23	1.28	1。3	19.1	19.4	11.2	1。4	1。8	0.8	24.7	通过
AD2	典型的Argiudoll	64年	20.			1.25			18			1。4			22.1	通过
AD2	典型的Argiudoll	70年	16	5	7	1.23	1.41	1.35	16.1	15.9	14	1。3	1。1	1。1	21.2	通过
你的	典型的Argiudoll	72年	12	6	5	1.15	1.36	1.38	18.7	18.5	16.7	1。4	1。5	1。2	20.8	通过
Ar2	典型的Argiudoll	72年	20.			1.25			15.2			1。1			19.7	失败
Cr1	典型的Argiudoll	75年	16		8	1.19		1。3	19.4		17.3	1。5		1。4	24.1	失败
体育	典型的Argiudoll	80年	16	5	7	1.25	1.32	1.28	19	18.4	18.5	1。5	1。4	1。5	21.5	通过
Ro4	典型的Argiudoll	80年	15			1.25			18.9			1。5			19.7	失败
AD2	典型的Argiudoll	83年	20.		5	1.26		1.35	19.7		20.7	1。4		1。9	23.5	通过
Py	变性Argiudoll	84年	15	8	7	1.22	1.38	1.28	19.4	18.6	18.2	1。6	1。5	1。4	22.0	通过
Py1 o Py2x	变性Argiudoll	87年	15		5	1.28		1.29	19.8		20.5	1。5		1。9	21.6	失败
Py2x	变性Argiudoll	112年	13			1.22			16.3			1。2			21.2	失败
Ca1	变性Argiudoll	113年	20.		6	1.24		1。3	12.7		12.2	1。0		0.9	23.2	失败

元时期
体育	典型的Argiudoll	0	10	10		1。2	1.34		20.	16.4		1。9	1。6			通过
体育	典型的Argiudoll	0	10	10		1.22	1.35		16.8	15.7		1。5	1。4			通过
体育	典型的Argiudoll	0	10	10		1.22	1.34		17.1	16		1。7	1。6			通过
体育	典型的Argiudoll	17	5	5	10	1.16	1。3	1.33	17.2	14.3	14.0	1。4	1。2	1。0	22.6	通过
体育	典型的Argiudoll	17	5	5	10	1.14	1.27	1.33	21.1	16.2	14.9	1。9	1。4	1。2	22.7	通过
体育	典型的Argiudoll	21	5	5	10	1.16	1.33	1.34	17.6	14.2	13.8	1。5	1。3	1。3		通过
体育	典型的Argiudoll	21	5	5	10	1.27	1.39	1.38	19.8	14.9	14.0	2。0	1。6	1。5		通过
体育	典型的Argiudoll	25	5	5	10	1.20	1.39	1.38	23.6	16.5	14.9	1。6	1。4	2。3	22.4	通过
体育	典型的Argiudoll	25	5	5	10	1.15	1.33	1.36	19.1	14.1	13.4					通过
体育	典型的Argiudoll	25	5	5	10	1.19	1.31	1.38	21.1	15.2	14.2					通过
体育	典型的Argiudoll	29日	5	5	10	1.16	1.32	1.37	22.1	16.3	15.2	2。2	1。6	1。4		通过
体育	典型的Argiudoll	33	5	5	10	1.02	1.33	1.36	21.6	15.9	14.9					通过

T:耕作;NT:不耕作。

AMG模型能够提供令人满意的模拟进化的SOC和儿子股票网站,满足土壤栽培时期(图质量要求6)。

(一)

(b)

图7显示了SOC的进化和儿子股票的所有网站调查了T时期。有些变化是观察数据集内的部分原因是这项研究的本质(即。调查)。的一部分提到的变化可以归因于表面沉积物的垂直和水平空间变化。这证实了考虑三维珍网站显示的值65,68,76毫克SOC公顷⁻¹。这三个值是在内容范围报告的原始土壤研究区域(20.,71年]。这些报告显示SOC翻译在内容存储值从60到80毫克SOC公顷⁻¹土壤质量的2500毫克公顷⁻¹。因此,我们相信,当前的原始土壤土壤C存储对应于C存储出现在上个世纪。同时,某些培养网站只有不到40毫克SOC公顷⁻¹属于土系处女状态(表中C含量高1和图7(一))。因此,观察到的SOC股票的变化不能完全用自然变化来解释。

(一)

(b)

水蚀也可以解释数据变化的一部分,因为它一直在前面提到的一个非常重要的原因损失区域斜坡高(71年]。数据显示,40岁以上的几个网站在山坡上高于1%(表1)。6这些网站显示SOC的股票低(≤40毫克SOC公顷⁻¹比普通股票)的T网站(图7(一))。另一方面,一个网站有五年的耕作和坡高于1.5%显示SOC股票低于其他年轻的网站(表1和图7(一))。此外,减少土壤中的观察地平线质量位于山坡上高于1%(表1)。另一方面,土壤调查地图斜坡高于1%的土壤侵蚀分类阶段(48- - - - - -53]。因此我们相信,一些网站与斜坡高于1%的损失是由于侵蚀。网站的A层土壤质量小于2500毫克公顷⁻¹验证(表中没有考虑吗5)。

平均而言,在前二十年的培养,SOC存储变化从70年到51毫克公顷⁻¹和儿子存储从6.6变化到4.5毫克公顷⁻¹;这是27的损失为32%,SOC和儿子分别(图7)。第一个二十年后,当水侵蚀出现斜率(> 1%),SOC和儿子损失增加的年的耕作。例如,土壤坡高于1% SOC和儿子损失约有47个和57%,分别后40年的耕作。站点位于相同的土系但是经过112年的耕作SOC和儿子损失有63和72%,分别(虚线)。当侵蚀并不是一个因素,例如凉棚里土系列,SOC和儿子损失30 - 43%,分别。经过80年的耕作,土壤损失凉棚里系列协议与其他网站。这表明SOC和儿子变化通过调查获得的相同从长期进化实验。

平均C_年代,,验证值Mg哈⁻¹,一年⁻¹,分别,而平均水平和值是Mg哈⁻¹和Mg哈⁻¹一年⁻¹分别(实线的图7(一))。平均作物残留物C输入是必要的,以保持平衡C水平48 Mg公顷⁻¹C(19毫克公斤⁻¹土壤)。活跃的分数从37毫克公顷⁻¹初到15毫克C公顷⁻¹在平衡。平均N_年代和验证值Mg哈⁻¹和一年⁻¹分别,而平均水平和值是Mg哈⁻¹和Mg哈⁻¹一年⁻¹(实线的图7 (b))。

的获得使用价值Saffih-Hdadi和玛丽近似非常接近最优值(0.106)和常规耕作条件下可以推荐使用。总的来说,积极的捷运车厢将包含在9年。这是北美大草原(捷运的两倍72年]。这个模型清楚地表明,达到平衡后第一个20年种植的草地。一年一度的矿化系数()从three-compartment模型可以与年度矿化系数()从单舱模型使用以下关系: 值随耕作时间,从0.056年⁻¹初到0.03年⁻¹在平衡。的从活动的价值分数高出两到三倍值。我们的值是澳大利亚之间的中间值(从0.065到1.22年⁻¹)通过中间人和梅尔73年(0.008年)和英国的价值⁻¹)通过玛丽和Guerif [70年)或法国值(从0.008 (74年)为0.03年⁻¹(75年])。澳大利亚研究进行的亚热带气候平均温度从18.5到20.5°C,而英国和法国进行了研究在温带气候,平均气温从9到13.5°C。在我们的研究中,平均温度为17°C。

国际扶轮的包含因子没有造成估计的变化价值:Saffih-Hdadi和玛丽近似不包含国际扶轮系数的平均值。正如预期的那样,唯一的模型参数,显示不同的价值获得大豆校准模型由于夹杂物残留管理记录的调查。作物栽培的历史时期显示出类似的作物序列在所有的网站在过去的20年(1970 - 1990)(数据没有显示)。一般来说,有机添加大于前一期(图8)。

在1960年代之前,典型的作物轮作玉米小麦或玉米亚麻仁,有时向日葵,比2 - 3年的玉米小麦1年或亚麻籽或向日葵。残渣燃烧最古老的农民是一个常见的做法,直到1950年,在1960年之前宣布,作物产量低得多。1960年之后,有重要的技术进步(耕作,钻井技术的改进,更好地选择土壤、农作物保护的进步,更好的收集效率,和遗传进展),导致产量明显改善(7]。因此,在老网站,可能作物增加和SOC含量随时间逐渐降低(1960 - 1970)。那一刻,INTA报道,SOC内容下年度作物已从28.0下降到13.5毫克g⁻¹SOC公顷,大约30毫克⁻¹经过70年的作物种植(71年]。此外,大豆引入双剪裁与小麦和烧秸秆的显著下降可能导致增加C添加到土壤里去的。因此,降低遭受SOC和儿子之前,股市在1990年观察到的可能是高于1960 - 1970年代之后。

一般来说,在我们的研究中观察到的损失大于其他气候区域观察到相同的初始植被(草原)76年]。有几个原因可以解释这些明显的速度滚动南美大草原土壤的损失。

一个可能的解释是,耕作的网站只有不到20年(1970 - 1990),而不是最古老的网站,,一般来说,剪裁与小麦栽培的大豆或大豆双剪裁与许多每年耕作操作,包括机械除草,有时条件下进行,有利于成矿。此外,我们曾提出,大豆加速SOM分解(77年]。大豆之间的SOC股票的比较单一(网站)和作物轮作(T) 33年后的引入农业SOC与大豆单一股票显示小于轮作(图7(一))。

另一个因素可以解释SOC的变化存储后草地种植作物残留物的数量的减少增加。我们的计算表明,原生植被下,有机补充耕地一样重要,也就是说,大约3 - 4毫克C公顷⁻¹一年⁻¹。地上生产目前大大大于估计天然草地的生产。因此,很明显,这个因素无法解释观察到的差异。

儿子损失比SOC损失更重要,除了大豆单一的情况下网站的(图7 (b)),C / N比值随时间的增加培养(- 11至12 - 14)的身体保护了SOM,低C / N比和不稳定池在处女地比其他人更快的矿化率SOM在种植。显然,在不文明的土壤,macroaggregation N保护中发挥着重要作用(78年- - - - - -80年]。反对趋势C / N已报告在其他研究化肥经常应用(2,28]。我们可以假设耐有机分数随时间增加。土壤长期的培养会有残余SOM采集矿物少N .另一方面,C / N比率从斜坡> 1%的网站并不比那些来自网站系统更大的斜坡< 1%。因此,我们得出这样的结论:N耕作下的时间损失不是由于侵蚀。

农民的调查不仅低成本的优势也提供所需的信息平衡的SOC值和儿子。主要的问题是他们将网站与历史不同的作物。尽管衡量真正的滚动的南美大草原作物历史最古老的网站,有不一样的历史上最年轻的网站。

总的来说,结果120年的耕作后的滚动南美大草原表明SOM由两个池:一个活跃的池和一个快速周转(捷运~ 9年)代表50%的SOC(儿子)本机草原土壤和一个稳定的池。SOM存储经过120年的耕作可能是一个重要的结果减少活跃的残积土,不会补偿的输入的作物。在平衡时,活跃的分数代表只有30%的SOC和20%的儿子。

元时期,AMG模型显示更好的模拟进化SOC和儿子比种植期(图9)。在此期间,网站用于校准和用于验证属于相同的土系和实施在相似的时期(1980 - 2012)。我们可以做这段时间的校准使用的长期试验,即使没有足够的信息¹³C测量,但是决定不使用它们,因为没有准确的信息从之前的农业历史周期,对应于农业和牧场交替周期。

(一)

(b)

尽管高SOC值获得,模型倾向于低估M-W / S和MM序列和高估党卫军。这种命运的数量与年C添加:2.9,4.2,和4.8毫克公顷⁻¹一年⁻¹在党卫军,毫米,M-W / S序列,分别(表6)。作物序列有C添加倾向于有更高的观察SOC的股票,虽然观察SOC股市M-W / S年之间的变化和毫米高于模拟股票。另一个因素导致高可变性是稳定的池的大小,C_年代。这个池的大小是固定的序列评估(32毫克SOC公顷⁻¹)。然而,很可能在NT下大小往往是稍高在毫米和M-W / S和相对较低的党卫军。C_年代33.9、32.6和30.4毫克公顷⁻¹增加了值为0.92。一般来说,一个类似的行为是观察儿子模拟在不同作物序列,尽管有更好的质量比与SOC调整。的价值是固定在0.83的三个序列。很可能在M-W / S N是高于腐殖化的SS和毫米。抽梗机等。81年]发现玉米被推迟的矿化稻草时离开表面上,由于它的低接触土壤的残留。在MM,玉米秸秆的一部分将被整合非常缓慢,因为他们仍在收获后站,因为他们的性质和形态提供了一个接触表面的土壤小麦大约一半的碎秸(82年]。然而,在M-W / S, W / S期间,大豆的秋天树叶的年度频率R6 / R7阶段,具有非常低的C / N的关系,刺激残留的分解,变成了氮肥的低剂量(约25公斤N公顷⁻¹)[83年导致形成不稳定的分数非常由真菌处理活动(84年]。的值1和0.63 M-W / S和毫米增加了值为0.95。


作物序列	C₀	米
作物序列	Mg哈⁻¹	Mg哈⁻¹一年⁻¹	Mg哈⁻¹

党卫军	40.5 (2)	2.8 (0.6)	0.47	37.9
毫米	41.0 (2)	4.2 (1.8)	0.55	38.9
W / sm,	45.3 (0.8)	4.8 (0.8)	0.67	40.4

	N₀			N_情商
	Mg哈⁻¹	Mg哈⁻¹一年⁻¹	Mg哈⁻¹

党卫军	4.05 (0.2)	0.068 (0.01)	0.057	3.3
毫米	4.20 (0.2)	0.074 (0.03)	0.061	3.55
W / sm,	4.33 (0.1)	0.090 (0.01)	0.076	3.71

C₀(N₀):初始土壤C (N)股票;米():年度C (N)增加;():最大的腐殖化的C (N)股票;C_情商(N_情商):土壤C (N)的股票在平衡。SS:大豆单一;MM:玉米单作;W / sm: doubled-cropped小麦/玉米大豆。

SOC股票在毫米和SS(表的开始6)小于SOC股票发现T期(图的平衡7(一)),而儿子股票显示相反的模式(表6和图7 (b))。传统耕作制大豆单一栽培开始之前可能降低了SOC股票而不是儿子股票作为发生在相同的图7在现场。

所有序列倾向于减少SOC和儿子股票(表5 - 9%,25 - 27%6)。较高的初始有机股票增加进一步的损失。

C_一个变化从8.0、9.0和13.3毫克公顷⁻¹初到7.2、7.0和9.2在平衡党卫军,毫米,M-W / S,分别。当达到平衡时,这个分数将是18岁,18岁,和22%的SOC。它将需要增加年度C通过维持40 - 45%价值在党卫军和M-W / S,分别。

活跃的分数N_一个变化从1.38、1.43和1.50毫克公顷⁻¹初到0.63、0.78和0.85在平衡党卫军,毫米,分别和M-W / S。当达到平衡时,这个分数将是19日,22日,和23%的儿子。

总的来说,结果表明,虽然在富人SOM NT实现土壤的南美大草原之后一个世纪的持续农业造成了SOM矿化率下降(整体活动SOM的捷运车厢将包含在13年),该系统还意味着较低的腐殖化从收割作物残留物。活跃的分数继续减少甚至在C和N的输入率高的情况下。在平衡时,这个分数将是20到25%的整体SOM,对应和较低的大豆作物序列频率很高,分别。

在2010年,我们取样14个新网站的凉棚里土壤在很长一段时间的持续农业和至少5年在NT下获得SOC和NOC股票在时刻0未来的独立验证的网站。SOC和NOC值和(数据没有显示)。未来30年的AMG模型> 15 20%,SOM损失在有机储量最高的网站和年度C增加2.8和4.8毫克公顷⁻¹一年⁻¹分别;与此同时,SOM将保持稳定,倾向于在相同的输入站点略有上升,有机储备是最小的。使用同一地区的世纪模型,Caride et al。85年SOM)预计减少15%在接下来的60年,与我们的结果一致。

战略平衡SOM储备的下降趋势是增加土壤残留除了通过强化的序列,包括使用覆盖作物(86年]。

4所示。结论

方法用于重建整个连续农业历史(T + NT时期)草原土壤的南美大草原是成功的。在培养期间,SOC和儿子存储的下降是由于以下两个原因:一个通过侵蚀损失通过生物活性和损失。样本分层(根据景观位置),允许生物转化过程是占主导地位的情况下的选择。简单的AMG模型充分模拟进化的SOC和儿子股票T时期和NT时期侵蚀不是关于N和C损失的一个主要因素。稳定池代表总数的近50% SOC和儿子在农业种植及其比例增加而增加。活跃的部分提供了一个快速周转T时期(年),减慢了NT时期年)。活跃的环境功能使用在耕作土壤矿化率很好,所得结果和发现的值非常接近¹³C测量。在第一个二十年,有一个SOC的损失为27%和32%的儿子,然后平衡显然是达到了。土壤保持丰富的SOM储备。NT应用这些条件减少不仅活跃的矿化率也腐殖化系数。结果是,一个缓慢的新生产损失:SOM存储经过140年的持续农业可能是一个重要的结果减少活跃的分数,不会补偿的输入的作物。20%的减少或没有减少这个地区的SOM储备预计在接下来的30年的平均C(3.8毫克C公顷⁻¹一年⁻¹)和N(0.08毫克N公顷⁻¹一年⁻¹)年度之外,网站与当前最高(85.2毫克SOM公顷⁻¹一年⁻¹)和最小(66.7毫克SOM公顷⁻¹一年⁻¹SOM,分别。

确认

作者感谢杰罗姆Guerif贡献将所有可用的手段开展这项工作,丹尼斯激怒援助的编译,Leticia加西亚,莉莉安娜达尔德语,和奥利维尔Delfosse实验室协助,迭戈Colombini,法比奥Villalba,阿尔贝托Rondan领域援助。这项研究受到了美国国家落脚,皮克特人2004 21078个项目。

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应用和环境土壤学