Agronomie 23 (2003) 45-50
DOI: 10.1051/agro:2002069

Conventional crop management effects on soil organic matter characteristics

Riccardo Riffaldi, Alessandro Saviozzi, Renato Levi-minzi and Roberto Cardelli

Dipartimento di Chimica e Biotecnologie Agrarie, Università di Pisa, Via del Borghetto 80, 56124 Pisa, Italy
(Received 27 December 2001; accepted 21 March 2002)

Abstract
A Mediterranean soil affected by long-term crop management systems was evaluated to identify the best indicators of its quality. Selected characteristics included total soil organic carbon (TOC), light fraction carbon (LFC), acid hydrolyzable and water-soluble carbohydrates carbon (AHG-C and WSC-C), phenolic carbon (PC), mineralizable carbon (Q), microbial biomass carbon (MB-C) and metabolic quotients (qCO₂ and qD). Soil samples were taken under natural grass (NG), an orange grove (OG), winter wheat (WW) and horticultural cropping (HC). The results show that WW and HC reduced different C fractions probably due to the routine annual ploughing and low inputs of plant residues compared with the undisturbed system (NG). The OG, receiving more organic matter and not tilled for seven years, showed intermediate values. Among the different indices for assessing quantity changes due to management practices, LFC and Q appeared to be the best. However, when the amounts of the different C parameters were expressed as percentages of TOC, most of the differences between the soils in the management systems disappeared.

Résumé
Effets d'un système de culture conventionnel sur la matière organique du sol. Nous avons évalué dans des sols méditerranéens, après de nombreuses années, les effets de quatre systèmes conventionnels de mise en valeur (prairie naturelle NG, orangeraie OG, blé d'hiver WW, plantes maraîchères HC) sur la fraction active de la matière organique, afin de déterminer les meilleurs indicateurs de qualité des sols. Les analyses retenues pour caractériser la teneur en carbone du sol ont été : le total (TOC), la fraction légère (LCF), les carbohydrates hydrolysables en milieu acide et hydrosolubles (AHG-C et WSC-C), les phénols (PC), et enfin le C de la biomasse (MB-C), ainsi que les quotients métaboliques qCO₂ et qD. Les résultats montrent que les pratiques culturales pour le blé et les cultures maraîchères (WW et HC), entraînent une diminution des différentes fractions du C à cause du labourage annuel et du faible apport de déchets agricoles, comparativement à la prairie naturelle (NG). L'orangeraie (OG) qui a reçu la matière organique des mauvaises herbes enterrées et qui n'avait pas été travaillée durant sept ans, présente des résultats intermédiaires. Parmi les indicateurs retenus, LCF & Q semblent être les meilleurs pour mettre en évidence les changements quantitatifs qui dépendent des pratiques agricoles. Cependant, il faut noter que lorsque les quantités des différentes fractions du C sont calculées en pourcentage du carbone total (TOC), la plupart des différences entre les modes de culture disparaissent.

Key words: soil organic matter / soil quality / crop management

Mots clés : matière organique / systèmes agricoles / qualité du sol

Correspondence and reprints: Alessandro Saviozzi
    e-mail: alesavio@agr.unipi.it

Communicated by Steve C. Jarvis (Okehampton, UK)

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