Long‐term Trends in Corn Yields and Soil Carbon under Diversified Crop Rotations
Notice bibliographique
Résumé
Agricultural practices such as including perennial alfalfa (Medicago sativa L.), winter wheat (Triticum aestivum L.), or red clover (Trifolium pratense L.) in corn (Zea mays L.) rotations can provide higher crop yields and increase soil organic C (SOC) over time. How well process‐based biogeochemical models such as DeNitrification‐DeComposition (DNDC) capture the beneficial effects of diversified cropping systems is unclear. To calibrate and validate DNDC for simulation of observed trends in corn yield and SOC, we used long‐term trials: continuous corn (CC) and corn–oats (Avena sativa L.)–alfalfa–alfalfa (COAA) for Woodslee, ON, 1959 to 2015; and CC, corn–corn–soybean [Glycine max (L.) Merr.]–soybean (CCSS), corn–corn–soybean–winter wheat (CCSW), corn–corn–soybean–winter wheat + red clover (CCSW+Rc), and corn–corn–alfalfa–alfalfa (CCAA) for Elora, ON, 1981 to 2015. Yield and SOC under 21st century conditions were projected under future climate scenarios from 2016 to 2100. The DNDC model was calibrated to improve crop N stress and was revised to estimate changes in water availability as a function of soil properties. This improved yield estimates for diversified rotations at Elora (mean absolute prediction error [MAPE] decreased from 13.4–15.5 to 10.9–14.6%) with lower errors for the three most diverse rotations. Significant improvements in yield estimates were also simulated at Woodslee for COAA, with MAPE decreasing from 24.0 to 16.6%. Predicted and observed SOC were in agreement for simpler rotations (CC or CCSS) at both sites (53.8 and 53.3 Mg C ha−1 for Elora, 52.0 and 51.4 Mg C ha−1 for Woodslee). Predicted SOC increased due to rotation diversification and was close to observed values (58.4 and 59 Mg C ha−1 for Elora, 63 and 61.1 Mg C ha−1 for Woodslee). Under future climate scenarios the diversified rotations mitigated crop water stress resulting in trends of higher yields and SOC content in comparison to simpler rotations. Core Ideas Corn grown in rotation had higher yield than corn grown in monoculture. Improvements in the DNDC model captured the yield increases in diversified rotations. Diversified rotations had higher SOC stock than corn in monoculture. DNDC‐predicted and observed values agreed well for yield and soil carbon. Benefits from diversified rotations were predicted by DNDC for future scenarios.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».