Agro Fossil Free - Le pratiche di Climate Smart Agriculture migliorano le riserve di carbonio organico del suolo, le proprietà biologiche e la produttività delle colture nei sistemi a base di cereali dell'India nord-occidentale

Descrizione generale

La lavorazione intensiva unita alla combustione dei residui colturali nel sistema riso-frumento (RW) è un problema serio che causa il degrado del suolo e l'inquinamento ambientale. Il carbonio organico del suolo (SOC) è uno dei principali indicatori della salute del suolo e della sostenibilità del sistema. La lavorazione zero è stata ampiamente raccomandata come alternativa per migliorare il sequestro del carbonio nel suolo in diverse ecologie. Ma il sequestro SOC è molto incoerente e vario in quanto dipende dalle pratiche di gestione delle colture. Questo studio è stato condotto nelle pianure indo-gangetiche occidentali (IGP) dell'India, dove il sistema RW contribuisce per il 40% al paniere alimentare totale del paese; tuttavia esiste un problema della sua sostenibilità a causa del calo del SOC unito alla combustione dei residui delle colture in campo aperto. Pertanto, abbiamo valutato gli effetti di diversi scenari di gestione (Sc), vale a dire Sc1 (sistema di coltivazione convenzionale fino a riso-frumento; business as usual), Sc2 (sistema di agricoltura intelligente a clima parziale (CSA) basato su riso-frumento-fagiolo mung), Sc3 ( Sistema riso-frumento-fagiolo mung basato su CSA) e Sc4 (sistema mais-frumento-fagiolo mung basato su CSA) su pool SOC e proprietà biologiche dopo 4 cicli colturali (anno 2009-2013). I campioni di suolo sono stati raccolti dagli strati superficiali e subsuperficiali (0-15 e 15-30 cm di profondità del suolo) dopo la raccolta del riso nel 2013. I risultati hanno mostrato che lo stock di SOC allo strato superficiale era superiore del 70% con Sc4 rispetto a Sc1 (16,2 Mg C ha−1) (P <0,05). Tutte le forme di carbonio in diverse pozze erano più alte (P <0,05) con Sc4 e Sc2 su Sc1 rispettivamente a 0-15 e 15-30 cm di profondità del suolo. In superficie sono stati trovati gruppi di SOC del suolo nell'ordine di Sc4 > Sc3 > Sc2 > Sc1 (P < 0,05). Indice di labilità (LI) (2.1) e rapporto di stratificazione (SR) (2.5) più elevati del carbonio organico sono stati osservati nei sistemi basati su CSA (Sc2 e Sc4). Allo strato superficiale (0-15 cm) gli scenari basati su CSA (media di Sc2, Sc3 e Sc4) hanno mostrato attività enzimatiche più elevate (P <0,05), vale a dire. deidrogenasi (641 μgTPF g-1 24 h-1) e fosfatasi alcalina (158 μg p-nitrofenolo g-1) e carbonio da biomassa microbica (MBC) (787 μg g-1) e azoto da biomassa microbica (MBN) (98 μg g−1) rispetto a Sc1. Un valore più elevato della respirazione del suolo basale (34%) è stato osservato anche con scenari basati su CSA (Sc2, Sc3, Sc4). Lo strato superficiale del suolo ha mostrato il numero massimo di funghi, batteri e actinomiceti in Sc4. MBC, popolazione fungina e SOC erano i parametri biologici del suolo più sensibili identificati attraverso l'analisi dei componenti principali (PCA) che possono essere utilizzati per la valutazione della qualità del suolo. Pertanto, l'adozione a medio termine di pratiche agricole intelligenti per il clima che comportano la lavorazione zero, l'impianto delle colture, la gestione dei residui e la diversificazione delle colture nel sistema riso-frumento può migliorare significativamente la produttività dei sistemi migliorando il SOC e la qualità biologica del suolo.