María Xesús Gómez-Rey

Soil C and N dynamics in a Mediterranean oak woodland with shrub encroachment

Background and aimsIntensive land use has led to degradation and abandonment of Portuguese oak woodlands, and subsequent shrub encroachment may have altered the spatial heterogeneity of soil C and N pools. The aim of this study was to evaluate the effects of shrub invasion on soil C and N dynamics in an oak woodland in Southern Portugal.MethodsSoil was sampled beneath and outside scattered Quercus suber L. canopies, considering non-encroached areas and areas encroached by shrubs (Cistus ladanifer L. or Cistus salviifolius L.).ResultsThe spatial heterogeneity of soil C and N contents was mainly associated with tree presence. Outside tree canopies, the labile C pools were larger (mainly beneath C. ladanifer) and C cycling was faster in encroached areas than in non-encroached areas. Net and gross N mineralization and urease and protease activities were also higher in encroached than in non-encroached areas; however, the metabolic quotient and the Cmicrobial/Corganic ratio were not significantly affected. Beneath the tree canopy, significant effects of encroachment included a small increase in soil labile C and the enzymatic activity beneath C. ladanifer.ConclusionsThe results indicate the potential capacity of shrub encroachment to accumulate soil organic C in the long term. The rate of soil C and N turnover promoted by shrub encroachment may depend on the Cistus species present.

Lysimetric study of eucalypt residue management effects on N leaching and mineralization

The effects of woody residues from Eucalyptus globulus Labill. plantations on N losses were assessed through a lysimetric experiment. Treatments were: (NW) forest floor litter and non-woody residues (leaves, bark, twigs) incorporated into the soil; (IP) as NW plus woody residues (branches) cut in 20-cm long pieces and incorporated into the soil; (IC) as IP, but with branches chopped into chips; (SP) non-woody and woody residues (pieces) placed on the soil surface; (SC) as SP plus branches chopped into chips; and (CT) absence of organic residues. Leaching of N-NO3− and N-NH4+ was followed during a six-year period and N mineralization was evaluated at the end of the experiment. Non-woody residues enhanced N leaching as compared with the control. Conversely, woody residues decreased N losses. Although differences between treatments were not significant at the end of the experiment, incorporation and fragmentation of woody residues resulted in the more favourable management option regarding the reduction of N leaching observed at short-term. As high amounts of residues were used, the effect observed on decrease N leaching could be higher than that existing in Portuguese eucalypt plantations.RésuméLes effets des restitutions de matière ligneuse de plantations d’ Eucalyptus globulus Labill. sur la lixiviation d’azote ont été mesurés au travers d’une expérience de lysimétrie. Ont été comparés les traitements : (NW) litière au sol et restitutions non ligneuses (feuilles, rameaux, écorce) incorporés au sol; (IP) comme NW plus restitutions ligneuses (branches) coupés en morceaux de 20 cm de longueur et incorporés au sol; (IC) comme IP, mais les branches étant coupés en copeaux; (SP) restitutions non ligneuses et ligneuses placées à la surface du sol; (SC) comme SP mais branches coupées en copeaux; (CT) absence de restitutions organiques. La lixiviation de N-NO3− et N-NH4+ a été suivie pendant 6 années, et la minéralisation d’azote a été mesurée à la fin de l’expérience. L’apport de restitutions non ligneuses augmente la lixiviation par rapport au témoin (CT); inversement les restitutions ligneuses on diminué les pertes d’azote. Bien que les différences inter traitement ne soient pas significatives à la fin de l’expérience, l’incorporation et la fragmentation de résidus ligneux paraissent une option plus favorable vis à vis de la réduction de la lixiviation de nitrate. Comme nous avons pratiqué des apports très élevés vis à vis de la situation courante des forêts d’eucalyptus au Portugal, la réduction des pertes par l’incorporation de résidu ligneux a pu être artificiellement augmentée.

Effects of organic residue management and legume cover on growth of pine seedlings, nutrient leaching and soil properties

Abstract• The short-term effect of organic residue management on the growth and nutrition of Pinus pinaster Ait. seedlings, and on nutrient leaching and chemical properties of an acid soil was assessed through a lysimeter experiment. Treatments included absence, placement on the soil surface, and incorporation into the soil (with and without legume cover cropping) of organic residues (forest floor litter or forest floor litter plus harvest residues).• Residues placed on the soil surface enhanced seedling growth. Organic residues reduced nutrient losses (NO3−, Ca and Mg) and resulted in nutrient accumulation in the soil. Harvest residues positively affected K seedling nutrition status and enhanced K soil accumulation.• Legume cover cropping reduced soil nutrient losses (N, Ca, Mg and K) during the early stage of seedling growth; it also improved seedling nutrition status (N and P), but without any effect on growth.• Harvest residues plus forest floor litter placed on the soil surface was the most appropriate management to both reduce nutrient losses through leaching and increase height of seedlings at the end of the experimental period (two years).Résumé• L’effet à court terme de gestion des résidus organiques sur la croissance et la nutrition de semis de Pinus pinaster Ait. et sur le lessivage des nutriments et sur les propriétés chimiques d’un sol acide a été évalué par une expérimentation en lysimétre. Les traitements ont inclus l’absence, le placement à la surface du sol et l’incorporation dans le sol (avec et sans couverture de légumineuse) de résidus organiques (litière forestière ou litière forestière plus résidus de récolte).• Les résidus placés à la surface de sol ont augmenté la croissance des jeunes plants. Les résidus organiques ont réduit les pertes en nutriments (NO3−, Ca, Mg) et ont abouti à l’accumulation de nutriments dans le sol. Les résidus de récolte ont positivement affecté le statut nutritionnel en K des jeunes plants et ont augmenté l’accumulation de K dans le sol.• Une couverture de légumineuse réduit les pertes de substances nutritives du sol (N, Ca, Mg et K) pendant la première période de croissance du jeune plant; elle améliore aussi le statut nutritionnel du jeune plant (N et P), mais sans aucun effet sur la croissance.• Les résidus de récolte plus la litière forestière placés à la surface de sol ont constitués la gestion la plus appropriée pour à la fois réduire les pertes en nutriments par lessivage et accroître la hauteur des jeunes plants à la fin de la période d’expérimentation (deux ans).