Complex soil food web enhances the association between N mineralization and soybean yield – a model study from long-term application of a conservation tillage system in a black soil of Northeast China
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. Long-term (10 years) application of conservation tillage following conversion from conventional tillage (CT) can achieve a new equilibrium in the soil environment, which is vital to reverse soil biodiversity declines and fulfil the goal of maintaining agroecosystem sustainability. However, in such a situation, how the soil community regulates nutrient cycling impacting crop yield is not well documented. Therefore, the relations between mineralized nitrogen (N) delivered by soil food web and soybean (Glycine max Merr.) yield were investigated after 14 years application of CT, reduced tillage (RT) and no tillage (NT) in a black soil (Typic Hapludoll) of Northeast China. We hypothesized that soil mineralizable N would increase with the complexity of the soil food web, and that the trophic groups involved in associating N mineralization with crop yield will vary with soil depth in the conservation tillage practice. During the soybean growing season, soil organisms, including bacteria, fungi, nematodes, mites and collembolans, were extracted and identified monthly from 0–5 and 5–15 cm soil depths to estimate the complexity of the food web indicated by the species richness and connectance indices, and to simulate the mineralized N using energetic food web modelling. The species richness and connectance of the food web at both soil depths were significantly affected by tillage practices, and their values decreased of the order of NT > RT > CT. A similar trend was also revealed for the simulated N mineralization, that is, the mineralized N released either from the functional feeding guilds or from the energy pathways of the food web were greater in RT and NT than in CT at both soil depths. Multiple linear regression analysis showed that soil organisms involved in coupling the mineralized N with soybean yield were different at different soil depths, in which fungal and root pathways at 0–5 cm and bacterial pathway at 5–15 cm were the driving factors for the supply of mineralized N to soybean in NT and RT soils. These results support our hypothesis and highlight the essential role of soil food web complexity in coupling N mineralization and crop yield after long-term application of conservation tillage. Additionally, the current modelling work provides basic hypotheses for future studies to test the impact of soil biodiversity or specific functional guilds on the fate of N in agro-ecosystems.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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 ».