Agronomie 22 (2002) 451-459
DOI: 10.1051/agro:2002026

Impact of no tillage and crop sequence on selected soil quality attributes of a vertic calcixeroll soil in Morocco

Najib Saber^a and Rachid Mrabet<sup>b

a</sup>  Faculté des sciences, BP 20, 24000 El Jadida, Morocco
^b  Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre Aridoculture, BP 589, 26000 Settat, Morocco

(Received 10 July 2000; revised 28 March 2001; accepted 4 February 2002)

Abstract
This paper discusses changes in selected properties of a Calcixeroll soil, including total and particulate soil organic matter, pH, total N and aggregation, subjected for 11 consecutive years to various conservation and conventional agricultural systems. Tillage systems included no-tillage (NT) and conventional tillage (CT); crop rotations were Continuous Wheat; Fallow-Wheat, Fallow-Wheat-Corn, Fallow-Wheat-Forage and Fallow-Wheat-Lentils. Higher aggregation, organic matter contents, pH and particulate organic matter (POM) build-up are major changes associated with a shift from a conventional- to a no-tillage system. The fallow system resulted in a reduction of soil organic matter (SOM) content, but 3-year wheat rotations including fallow tended to improve soil quality attributes more than 2-year wheat rotations. Another important finding is the accumulation of SOM (in terms of carbon and nitrogen) in the NT surface horizon ( 0-2.5 cm) without depletion at the deeper horizon ( 2.5-20 cm) compared to the tilled treatments. There was an increase in SOM in the topsoil ( 0-20 cm) over the 11-yr study period under NT, while CT did not affect this soil quality indicator much. Benefits from crop rotation in terms of organic matter varied, with fallow-wheat-forage exhibiting the maximum value. Better stability of aggregates was demonstrated by a significantly greater aggregation index (mean weight diameter) value under NT (3.8 mm) than under the CT system (3.2 mm) at the soil surface. Hence, combined use of no-tillage and 3-yr rotation helped to improve soil quality in this experiment.

Résumé
Impact du non labour et de la rotation des cultures sur quelques indicateurs de la qualité du sol en milieu semi-aride marocain . Dans cette étude nous discutons les changements au niveau de quelques propriétés (matière organique totale, matière organique particulaire, pH, azote total et agrégation) d'un sol calcimagnésique dans un essai de longue durée (11 ans). Les différents traitements concernant le travail du sol sont le non-labour et le labour conventionnel (pulvériseur à disques). Les différentes rotations culturales sont Blé continu ; Jachère-Blé ; Jachère-Blé-Fourage ; Jachère-Blé-Maîs et Jachère-Blé-Lentilles. L'amélioration de l'agrégation et du taux de séquestration du carbone, la diminution du pH et l'augmentation de la matière organique particulaire sont les principaux résultats associés au passage du système de labour conventionnel au non-labour ou semis direct. La fréquence de la jachère provoque un déclin du taux de séquestration de la matière organique, mais la rotation triennale incluant la jachère a amélioré la qualité du sol en comparaison avec la rotation biennale. Les principaux résultats sont : une stratification de la matière organique à la surface du sol sous semis direct ( 0-2,5 cm) sans répercussion sur les autres horizons ( 2,5-20 cm) comparativement au labour conventionnel. Ainsi la matière organique a augmenté dans l'horizon ( 0-20 cm) pendant 11 ans sous semis direct. L'effet de la rotation sur l'amélioration du taux de matière organique a été statistiquement significatif. L'amélioration de la stabilité structurale (agrégation) est démontrée par l'augmentation significative du diamètre moyen pondéral (DMP) à la surface du sol en non-labour par rapport au labour conventionnel. La combinaison du non-labour avec la rotation triennale améliore significativement la qualité du sol dans cette expérimentation où la jachère chimique reste une phase obligatoire dans la rotation pour la conservation de l'eau en zones semi-arides marocaines.

Key words: no-tillage / soil quality / soil organic matter / structural stability

Mots clés : non labour / qualité du sol / stabilité structurale / rotation des cultures / jachère

Correspondence and reprints: Najib Saber najib_saber@hotmail.com

Communicated by Mohamed Helal (Braunschweig, Germany)

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