Nele Ameloot

Biochar amendment to soils with contrasting organic matter level: effects on N mineralization and biological soil properties

Four biochar types, produced by slow pyrolysis of poultry litter (PL) and pine chips (P) at 400 or 500 °C, were added to two adjacent soils with contrasting soil organic matter (SOM) content (8.9 vs. 16.1 g C kg−1). The N mineralization rate was determined during 14‐week incubations and assessments were made of the microbial biomass C, dehydrogenase activity, and the microbial community structure (PLFA‐extraction). The addition of PL biochars increased the net N mineralization (i.e., compared to the control treatment) in both soils, while for treatments with P biochars net N immobilization was observed in both soils. Increasing the pyrolysis temperature of both feedstock types led to a decrease in net N mineralization. The ratio of Bacterial to Fungal PLFA biomarkers also increased with addition of biochars, and particularly in the case of the 500 °C biochars. Next to feedstock type and pyrolysis temperature, SOM content clearly affected the assessed soil biological parameters, viz. net N mineralization or immobilization, MBC and dehydrogenase activity were all greater in the H soil. This might be explained by an increased chance of physical contact between the microbial community activated by SOM mineralization upon incubation and discrete biochar particles. However, when considering the H soils double C and N content, these responses were disproportionally small, which may be partly due to the L soils, somewhat more labile SOM. Nonetheless, increasing SOM content and microbial biomass and activity generally appears to result in greater mineralization of biochar. Additionally, higher N mineralization after PL addition to the H soil with lower pH than the L soil can be due to the liming effect of the PL biochars.

Litterfall, litter decomposition and nitrogen mineralization in old-growth evergreen and secondary deciduous Nothofagus forests in south-central Chile

Los ecosistemas forestales del sur de Chile presentan un gran valor ecologico pues constituyen una de las mayores areas del hemisferio Sur con existencias de bosques templados lluviosos. Estan sometidos a procesos de deforestacion, invasion de especies exoticas, fragmentacion e incremento de depositacion de nitrogeno (N) atmosferico. Para apoyar su manejo sustentable se requiere de mayor conocimiento en el ciclo de nutrientes de estos ecosistemas. Se estudia la dinamica de nutrientes en cuatro sitios de bosques lluviosos valdivianos de la precordillera de los Andes, centro-sur de Chile: un bosque siempreverde de antiguo crecimiento pristino y otro alterado, un bosque caducifolio secundario con manejo silvicola y otro sin. Durante el periodo octubre 2002 -septiembre 2006, se estimaron (i) masa de la hojarasca (cuatro anos) y contenido de nutrientes de la hojarasca (un ano), (ii) descomposicion y dinamica de nutrientes de hojarasca (un ano) y de la corteza de Saxegothaea conspicua, y (iii) mineralizacion neta de nitrogeno (N-min) en el suelo in situ (un ano). El aporte de hojarasca en los cuatro sitios fluctua desde 3.5 hasta 5.8 ton ha-1 ano-1, y es temporalmente menor en bosque caducifolio manejado, respecto del caducifolio sin manejo. Ademas, presentan una estacionalidad en los siempreverdes que es diferente, respecto de los deciduos. La hojarasca se descompone mas rapidamente (promedio 32 % perdida de masa despues de un ano) que la corteza (8 %), pero no se presentaron diferencias significativas en la hojarasca. El N neto en la hojarasca de los bosques siempreverdes disminuye durante la descomposicion, pero se incrementa en la hojarasca de los deciduos. La N-mineralizacion neta del suelo fue completa en el bosque siempreverde pristino, intermedia en los bosques deciduos y el mas baja en el bosque siempreverde alterado. Dada la ausencia de replicas en las parcelas, no puede ser demostrado el impacto definido del tipo de bosque o regimen de manejo en el ciclo interno de nutrientes. Sin embargo, los resultados sugieren que el manejo silvicola puede afectar el reciclaje de nutrientes por la alteracion en la composicion de especies y estructura del bosque, aun cuando en el bosque secundario deciduo una extraccion selectiva de madera en tiempo reciente (cinco anos), no afecta la descomposicion de la hojarasca o los montos de mineralizacion del nitrogeno.