Seasonal Changes of Organic Carbon Content in a Mild Climate Meadow
DOI:
https://doi.org/10.28940/terralatinoamericana.v44i.2365Keywords:
carbon sequestration, climate change mitigation, grassland soilsAbstract
Los suelos son el mayor reservorio de carbono en los ecosistemas terrestres. Las praderas se han establecido para ofrecer una fuente diferente de forraje y muestran un alto potencial en el secuestro de carbono. Este estudio tuvo como objetivo evaluar los cambios estacionales en las concentraciones de carbono orgánico y nitrógeno total del suelo, la cobertura vegetal y las propiedades fisicoquímicas del suelo en una pradera de clima templado en Durango. El estudio se llevó a cabo durante las cuatro estaciones del año, en las que se determinaron la cobertura vegetal, las especies dominantes, las propiedades fisicoquímicas, el carbono orgánico y el nitrógeno del suelo. La cobertura vegetal fue diferente entre estaciones (p < 0.05); el porcentaje de hierba disminuyó en invierno, mientras que el porcentaje de suelo desnudo fue menor en verano con respecto a las demás estaciones. Por otro lado, se encontraron los menores valores de materia orgánica y carbono orgánico del suelo en otoño (p < 0.05), por lo que la relación C:N también fue más baja (p < 0.05). Por su parte, el carbono acumulado en el suelo aumentó de 21 Mg C ha-1 en otoño a 27.5 Mg C ha-1 en verano (p < 0.05); la densidad aparente y el nitrógeno total no mostraron cambios entre estaciones (p < 0.05). Los resultados sugieren que las praderas de clima templado muestran un alto potencial en el secuestro de carbono para reducir las emisiones de GEI y contribuir a la mitigación del cambio climático.
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References
Aguirre, O. F., Valencia, R., Ortíz, A., Chávez, J., Araiza, E. E., & Pámanes, G. A. (2025). Effect of the application of a biofertilizer on the yield of forage oats (Avena sativa L.) in the southern Durango, Mexico. Revista de la Facultad de Agronomía de la Universidad de Zulia, 42(1). DOI: https://doi.org/10.47280/RevFacAgron(LUZ).v42.n1.XIII
Ali, A. B., & Shukla, M. (2024). Assessment of soil organic and inorganic carbon stocks in arid and semi-arid rangelands of southeastern New Mexico. Ecological Indicators, 166, 112398. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2024.112398
Álvarez-Sánchez, E.; Améndola-Massiotti R.; Cristóbal-Acevedo, D., & Soto-Barajas, M. (2014). Pérdidas de nitrógeno por lixiviación en una pradera mixta pastoreada en clima templado. Revista Fitotecnia Mexicana, 37(3), 271-278.
Ayala, F., Maya, Y., Troyo, E. Almacenamiento y flujo de carbono en suelos áridos como servicio ambiental: Un ejemplo en el noroeste de México. (2018). Terra Latinoamericana, 36(2), 93-104. https://doi.org/10.28940/terra.v36i2.334
Bai, Y., & Cotrufo, M. F. Grassland soil carbon sequestration: Current understanding, challenges, and solutions. (2022). Science, 377(6606), 603-608. DOI:10.1126/ciencia.abo238
Barrezueta-Unda, S., Velepucha-Cuenca, K., Solano, M., & Hurtado-Flores, L. (2020). Secuestro de carbono orgánico del suelo en pastizales de la provincia El Oro, Ecuador. Ciencia Unemi, 13(32), 14-26. DOI:10.29076/issn.2528-7737vol13iss32.2020pp14-26p
Bashour, I.I., & Sayegh, A.H. (2020). Methods of analysis for soils of arid and semi-arid regions. 2007
Bravo, C., Ramírez, A., Marín, H., Torres, B., Alemán, R., Torres, R., ..., & Changoluisa, D. (2017). Factores asociados a la fertilidad del suelo en diferentes usos de la tierra de la Región Amazónica Ecuatoriana. REDVET. Revista Electrónica de Veterinaria, 18(11), 1-16.
Cantú, I., & Yáñez, M. I. (2018). Efecto del cambio del uso de suelo en el contenido del carbono orgánico y nitrógeno del suelo. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 9(45), 122-151. https://doi.org/10.29298/rmcf.v9i45.138
Casler, M., & Undersander, D. (2018). Identificación de gramíneas y leguminosas en pasturas templadas. P. Sharpe. Manejo de pasturas para caballos. Academic Press, Reino Unido. Págs. 11-36.
Castillo-Valdéz, X., Etchevers-Barra, J. D., Hidalgo-Moreno, C., & Aguirre-Gómez, A. (2021). Soil quality evaluation: Generation and interpretation of indicators. Terra Latinoamericana, 39, 1–12. https://doi.org/10.28940/TERRA.V39I0.698
Cervantes-Vázquez, T., Fortis-Hernández, M., Trejo-Escareño, H. I.; Vazquez-Vázquez, C.; Gallegos-Roble, M. A.; Garcia-Hernández, J. L. (2018). Chemical and organic fertilization in the production of watermelon in northern Mexico. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 9(20), 4263–4275. https://doi.org/10.29312/remexca.v0i20.996 .
CONAGUA (Comisión Nacional del Agua). Precipitación (mm) por Entidad Federativa yNacional. México 2023. Available online: https://smn.conagua.gob.mx/tools/DATA/Climatolog%C3%ADa/Pron%C3%B3stico%20cli m%C3%A1tico/Temperatura%20y%20Lluvia/PREC/2023.pdf [accessed on 17 february 2025].
Connolly, J.; Sebastià, M. T.; Kirwan, L.; Finn, J. A.; Llurba, R., Suter, M.; … , & Lüsche, A. (2018). Weed supression greatly increased by plant diversity in intensively managed grasslands: A continental-scale experiment. Journal of Applied Ecolology, 55(2), 852-862. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12991
Contreras-Santos, J. L., Martìnez-Atenecia, J., Cadena-Torres, J., & Falla-Guzmán, C. K. (2020). Evaluaciòn del carbono acumulado en suelo en sistemas silvopastoriles del caribe colombiana. Agronomia Costarriquence, 44 (1), 29-41. http://dx.doi.org/10.15517/rac.v44i1.39999
Crespo-López, G.J. ¿Cómo incrementar la materia orgánica del suelo en la actividad ganadera del trópico?. (2018). Avances en Investigación Agropecuaria, 22(3), 37-44
Dhakal, D., & Anowarul Islam, M. (2018). Grass-legume mixtures for improved soil health in cultivated agroecosystem. Sustainability (Switzerland), 10(8), 2718. https://doi.org/10.3390/su10082718
De la Cruz-López, C. A., Villanueva-López, G., Casanova-Lugo, F., Martínez-Zurimendi, P., & Aryal, D. R. (2024). Carbon storage in tree biomass and soils in silvopastoral systems of the humid tropics. Tropical and Subtropical Agroecosystems, 27(1), 1-14. http://doi.org/ 10.56369/tsaes.5055
Flores-Santiago, E., Hernández-Garay, A., Guerrero-Rodríguez, J., Quero-Carillo, A. & Martínez-Hernández, P. A. (2015). Productividad de asociaciones de pasto ovillo (Dactylis glomerata L.), ballico perenne (Lolium perenne L.) y trébol blanco (Trifolium repens L.). Revista Mexicanas de Ciencias Pecuarias, 6(3), 337-347.
Food and Agriculture Organization (FAO). Ethiopia: report on feed inventory and feed balance. 2018, Rome, Italy.
Food and Agriculture Organization (FAO). 2021a. Standard operating procedure for soil available phosphorus-Olsen method. Rome
Food and Agriculture Organization (FAO). 2021b. Standard operating procedure for soil nitrogen - Kjeldahl method. Rome.
Gamarra-Lezcano, C. C., Díaz-Lezcano, M. I., Vera de Ortíz, M., Galeano, M. P., & Cabrera-Cardús, J. N. (2018). Relación carbono-nitrógeno en suelos de sistemas silvopastoriles del Chaco paraguayo. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 9(46), 4-26. https://doi.org/10.29298/rmcf.v9i46.134
He, T., Sun, J., Hu, B., Zhu, T., & Zhang, W. (2023). The importance of fine root protection in topsoil carbon and nitrogen sequestration following land-use changes on sloping karst ecosystems. Catena, 220, 106660. https://doi.org/10.1016/j. catena.2022.106660
Hofer, D., Suter, M., Haughey, E., Finn, J. A., Hoekstra, N.J., Buchmann, N., & Lüscher, A. (2016). Yield of temperate forage grassland is either largely resistant or resilient to experimental summer drought. Journal of Applied Ecology, 53, 1023-1034. https://doi.org/10.1111/1365-2664.12694
Jiménez, J. P. (2018). Efecto de la época y los días de rebrote sobre la producción y la calidad nutritiva de pastos en Costa Rica. Tesis de maestría, Posgrado Regional en Ciencias Veterinarias Tropicales Costa Rica.
Jones, G. B., & Tracy, B. F. (2018). Persistence and productivity of orchard grass and orchard grass/alfalfa mixtures as affected by cutting height. Grass and Forage Science, 73(2), 544-552. DOI: 10.1111/gfs.12309
Jurado, P., Saucedo, C. R., Morales M., & Martínez. (2013). Almacén y captura de carbono en pastizales y matorrales de Chihuahua, México. Instituto Nacional de Investigaciones Forestales Agrícolas y Pecuarias. México D. F.
Kitczak, T., Jänicke, H., Bury, M., & Jarnuszewski, G. (2023). Intensive Meadows on Organic Soils of Temperate Climate–Useful Value of Grass Mixtures after the Regeneration. Agriculture, 13(6), 1126. https://doi.org/10.3390/agriculture13061126
Lei, X., Shen, Y., Zhao, J., Huang, J., Wang, H., Yu, Y., & Xiao, C. (2023). Root Exudates Mediate the Processes of Soil Organic Carbon Input and Efflux. Plants, 12(3), 630. https://doi.org/10.3390/plants12030630
López-Báez, W., Reynoso-Santos, R., López-Martínez, J., Villar-Sánchez, B., Camas-Gómez, R., & García-Santiago, O. (2019). Physical-chemical characterization of soils cultivated with corn in Villaflores, Chiapas. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, 10(4), 897-910. https://doi.org/10.29312/remexca.v10i4.1764
Lüscher, A., Mueller-Harvey, I., Soussana, J. F., Rees, R. M., & Peyraud, L. (2014). Potential of legume-based grassland–livestock systems in Europe: a review. Grass Forage Science, 69(2), 206-228. https://doi.org/10.1111/gfs.12124
Ma, Z., Qin, W., Wang, Z., Han, C., Liu, X., & Huang, X. (2020). A meta-analysis of soil organic carbon response to livestock grazing in grassland of the Tibetan Plateau. Sustainability, 14(21), 14065. https://doi.org/. https://doi.org/10.3390/ su142114065
Martínez-Soto, R. A., Cantú-Silva, I., Yáñez-Díaz, M. I, González-Rodríguez, H., & Béjar-Pulido, S. J. (2023). Reservorio de carbono y nitrógeno en un suelo Cambisol bajo dos usos de suelo en Linares, Nuevo León, México. Revista Mexicana de Ciencias Forestales, 14(79), 4-30. https://doi.org/10.29298/rmcf.v14i79.1339
Matus, FJ. (2021). Fine silt and clay content is the main factor defining maximal C and N accumulations in soils: a meta‑analysis. Sciences Reports, 11, 6438. https://doi.org/10.1038/s41598-021-84821-6
Mendoza-Pedroza, S., Maldonado-Peralta D., Rojas-García, A., Cruz-Hernández, A., Torres-Salado, N., & Vaquera-Huerta, H. (2019). Ahijamiento de Lolium perenne L. asociado con Dactylis glomerata L. y Trifolium repens L. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 6(16), 57-64. https://doi.org/10.19136/era.a6n16.1392
Murray-Núñez, R., Orozco-Benítez G., Flores-Vilchez, F., Marceleño-Flores, S., & Nájera-González, O. (2021). La acumulación de materia orgánica mejora el suelo en un sistema agroforestal. Abanico Agroforestal, 3, 1-17. http://dx.doi.org/10.37114/abaagrof/2021.10
Naeth, M. A., Dhar, A., & Wilkinso, S. (2023). Recovery of dry mixed grass prairie well sites 15 years after reclamation. Ecological Engineering, 194, 107025. https://doi.org/10.1016/j.ecoleng.2023.107025.
Núñez-Ravelo, F., Ugas-Pérez, M., Calderón-Castellanos, R., & Rivas-Meriño, F. (2021). Cuantificación del carbono orgánico y materia orgánica en suelos no rizosféricos o cubiertos por Avicennia germinans (L.) y Conocarpus erectus (L.) emplazados en Boca de Uchire, laguna de Unare, Estado de Anzoátegui, Venezuela. Revista Geográfica De América Central, (66)340-366. https://dx.doi.org/10.15359/rgac.66-1.13
Nigussie, Z. (2024). The effect of climate change on soil health: A review. International Journal of Energy and Environmental Science, 9(3), 52-58. https://doi.org/10.11648/j.ijees.20240903.11
Ordoñez-Flores, J. H., Huamán-Adriano, V. M., & Rojas-Egoavil, J. D. Establecimiento de una asociación de gramíneas y leguminosas forrajeras, sem-bradas con densidades de arveja (Pisum sativum L.)" Remate" en el Valle del Mantaro, Perú. Scien Agropecuaria, 10(3), 383-391. http://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2019.03.09.
Plantureux, S.; Bernués, A.; Huguenin-Elie, O.; Hovstad, K.; Isselstein, J.; McCracken, D.; Therond O.; Vackar D. (2016). Ecosystem service indicators for grasslands in relation to ecoclimatique regions and land use systems. Grass. Scien. in Eur, 524-547.
Ramos-Hernández, E.; Martínez-Sánchez, J. L. (2020). Almacenes de biomasa y carbono aéreo y radicular en pastizales de Urochloa decumbens y Paspalum notatum (Poaceae) en el sureste de México. Revista de Biología Tropical, 68(2), 440-451. http://dx.doi.org/10.15517/rbt.v68i2.37395
Research Grasslands Institute of New Zealand (2010). Ficha técnica, línea de nutrición animal clima frío. Ray Grass Híbrido Perenne Teraploide Sterling.
Rivera, J.E., Chará J., & Barahona R. (2019). CH4, CO2 and N2O emissions from grasslands and bovine excreta in two intensive tropical dairy production systems. Agroforests systems, 93(4), 915-928. https://doi.org/10.1007/s10457-018- 0187-9
Rojas, J., Brenes, S., & Abarca, S. (2022). Carbono en el suelo: comparación entre un área de pastos y un bosque. InterSedes, 13(47), 184-205. https://doi.org/10.7440/res64.2018.03
Sandoval, E., Dorner, F., Seguel, S., Cuevas, B., & Rivera, S. Métodos de análisis físicos del suelo. Chillán, Chile: Publicaciones Departamento de Suelos y Recursos Naturales 2012. https://hdl.handle.net/20.500.14001/59208
SEMARNAT. NOM-021-SEMARNAT-2000. (2020). Especificaciones de fertilidad, salinidad y clasificación de suelos, estudio , muestreo y análisis. Ciudad de México: SEMARNAT. https://elsemarnat.info/normas/nom-021/
Skersiene, A., Slepetiene, A., Stukonis, V., & Norkeviciene, E. (2024). Contributions of Different Perennial Grass Species and Their Roots’ Characteristics to Soil Organic Carbon Accumulation. Sustainability, 16(14), 6037. https://doi.org/10.3390/ su16146037
Suárez-Hernández, E. B.; García-Martínez, J. E.; Mellado-Bosque, M.; Dueñez-Alanís, J. (2015). Cambios en la vegetación, propiedades del suelo y tasa de infiltración en un agostadero del norte de México, excluido del pastoreo durante 25 años. Revista Agraria, 12(1), 35–45. https://doi.org/10.59741/agraria.v12i1.506
United States Departament of Agriculture (USDA). (2024). Carbon: Nitrogen Ratio (C:N). Natural resources conservation service. https://www.nrcs.usda.gov/sites/default/files/2022-09/SoilTechNote23A.pdf. (Consulted on December 14, 2024)
Vargas-Larreta, B.; Amezcua-Rojas, M.; López-Martínez, J.; Cueto-Wong, J.; Cruz-Cobos, F.; Nájera-Luna, J.; Aguirre-Calderón, C. G. (2023). Estimación de los almacenes de carbono orgánico en el suelo en tres tipos de bosque templado en Durango, México. Botanical Sciences, 101(1), 90-101. https://doi.org/10.17129/botsci.3094
Ventura-Ríos, J., Hernández-Moreno, E., Santiago-Ortega, M., Wilson-García C., Maldonado-Peralta, M., & Rojas-García, A. (2020). Rendimiento de trébol blanco asociado con pasto ovillo a diferentes frecuencias de pastoreo. Revista Mexicana de Ciencias Agrísolas, 11(24), 1-12. https://doi.org/10.29312/remexca.v0i24.2353
Walkley, A., & Black, C. A. (1938). An examination of the Degtajareff’s method for determining soil organic matter and a proposed modification of the chromic acid titration method. Soil Science, 37(1), 29-38. Doi: http://dx.doi.org/10.1097/00010694-193401000
Wuest, S. (2014). Variación estacional del carbono orgánico del suelo. Revista de la Sociedad Americana de Ciencias del Suelo, 78, 1442-1447.
Zapata, M., Cabanillas, R., Burboa, F., & Domínguez, K. (2021). Manejo eficiente de Praderas de Riego en Pastoreo. Campo Experimental Costa de Hermosillo. Disponible en: https://vun.inifap.gob.mx/BibliotecaWeb/_Content?/=12306. Consultado: 20 de febrero de 2025
Zárate, W., Victoriano, M., Martínez, F. E., Móreno, K., Arispe, J. L., & Díaz, J. F. (2024). Propiedades químicas del suelo y calidad del agua en Miahuatlán de Porfirio Díaz y Ejutla de Crespo, Oaxaca, México. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 11(1), 1–14. https://doi.org/10.19136/era.a11n1.3948
