Functional Links between Biomass Production and Decomposition of Vetiver (Chrysopogon zizanioides) Grass in Three Australian Soils

Abstract

Plant roots are primary factors to contribute to surface and deep soil carbon sequestration (SCS). Perennial grasses like vetiver produce large and deep root system and are likely to contribute significantly to soil carbon. However, we have limited knowledge on how root and shoot decomposition differ and their contribution to SCS. This study examined biomass production and relative decomposition of vetiver which was grown under glasshouse conditions. Subsequently the biomass incubated for 206 days, and the gas analysed using ANCA-GSL. The results confirmed large shoot and root production potential of 161 and 107 Mg ha−1 (fresh) and 67.7 and 52.5 Mg ha−1 (dry) biomass, respectively with 1:1.43 (fresh) and 1:1.25 (dry) production ratio. Vetiver roots decomposed more rapidly in the clay soil (p < 0.001) compared with the shoots, which could be attributed to the lower C:N ratio of roots than the shoots. The large root biomass produced does indeed contribute more to the soil carbon accumulation and the faster root decomposition is crucial in releasing the carbon in the root exudates and would also speed up its contribution to stable SOM. Hence, planting vetiver and similar tropical perennial grasses on degraded and less fertile soils could be a good strategy to rehabilitate degraded soils and for SCS.

Plantas de cobertura e as inter-relações com a saúde do solo

“…Logo, a velocidade de decomposição é condicionada pela qualidade do material orgânico, seu ambiente físico e os organismos presentes no solo, fatores que refletem em diferentes taxas de decomposição e ciclagem de elementos entre tipos de solos distintos (Swaminathan;Devi;Pandian, 2021;Gershenson;Bader;Cheng, 2009;Brussaard, 1994). No entanto, de forma geral, as mesmas contribuem para retenção de nutrientes e consequente aumento da fertilidade dos solos (Craswell e Lefroy, 2001); são fonte de energia para os processos biológicos e melhoram a resiliência do solo (Lange et al, 2015;Elias et al, 2020); além de estarem relacionadas com outras funções como produção de biomassa vegetal, regulação climática e a abordagem de práticas agrícolas mais sustentáveis visando a melhoria da qualidade dos solos (Tessema et al, 2022;Spohn et al, 2021).…”

“…As poáceas por sua vez são excelentes para estruturação do solo, devido a seu extenso e volumoso sistema radicular, além de aumentarem significativamente o aporte de matéria orgânica no solo, o que contribui para os níveis de biomassa microbiana no sistema (Tanaka et al, 2019;Huang et al, 2020). Essas particularidades são determinantes na escolha de que espécie utilizar num sistema produtivo.…”