Enhanced Organic Carbon Triggers Transformations of Macronutrients, Micronutrients, and Secondary Plant Nutrients and Their Dynamics in the Soil under Different Cropping Systems-A Review

  • S. S. Dhaliwal
  • S. K. Dubey
  • D. Kumar
  • A. S. Toor
  • S. S. Walia
  • M. K. Randhawa
  • G. Kaur
  • S. K. Brar
  • P. A. Khambalkar
  • Y. S. Shivey
2024 - Journal of Soil Science and Plant Nutrition
Palavras-chave: Matéria orgânica do solo, macronutrientes, macronutrientes, nutrientes secundários, dinâmica, transformações
Termos de indexação: Sistemas de cultivo, carbono orgânico, ciclagem de nutrientes, disponibilidade de nutrientes, liberação lenta, dinâmica dos nutrientes
 

Resumo

A decomposição da matéria orgânica do solo (MOS) resultou na liberação de nutrientes minerais, viz. macronutrientes (N, P e K), micronutrientes (Zn, Cu, Fe, Mn) e nutrientes secundários de plantas (Ca, Mg e S) nos solos. A perda de MOS pode ser inerentemente prejudicial à produtividade das culturas devido aos impactos adversos nas propriedades físicas, químicas e biológicas do solo. Portanto, a crescente conscientização sobre MOS e sustentabilidade agrícola recuperou importância na comunidade agrícola. O acúmulo de MOS desencadeia transformações químicas de nutrientes macro, micro e secundários no solo. A MOS é uma fonte rica de nutrientes secundários, e sua liberação lenta contribui para a dinâmica dos níveis de nutrientes do solo. O uso integrado de aplicação de MO com fertilizantes minerais aumentou o carbono orgânico do solo (COS) de forma mais eficiente e melhorou os nutrientes no solo. O presente estudo mostrou que o acúmulo de MO afetou os nutrientes macro, micro e secundários de forma diferente. A revisão detalhada de estudos de pesquisa anteriores concluiu que o acúmulo de MO mostrou uma forte correlação positiva com a disponibilidade de nitrogênio, fósforo, potássio, zinco, manganês, ferro e enxofre. No entanto, em alguns casos, o acúmulo de MO demonstrou uma correlação negativa com a disponibilidade de cobre, cálcio e magnésio. Assim, a presente revisão focou no papel crítico do solo de servir como um ecossistema complexo que regula inúmeras funções para a produção agrícola sustentável por meio da ciclagem de nutrientes. A revisão destacou a importância da MO adicionada ao solo na alteração das propriedades do solo e, assim, nas transformações aprimoradas de nutrientes vegetais macro, micro e secundários.

 

Abstract

Decomposition of soil organic matter (SOM) resulted in the release of mineral nutrients viz. macronutrients (N, P, and K), micronutrients (Zn, Cu, Fe, Mn), and secondary plant nutrients (Ca, Mg, and S) in soils. Loss of SOM can be inherently detrimental to crop productivity due to the adverse impacts on soil’s physical, chemical, and biological properties. Therefore, increasing awareness regarding SOM and agricultural sustainability was regained importance in the farming community. The build-up of SOM triggers to chemical transformations of macro, micro, and secondary nutrients in the soil. The SOM is a rich source of secondary nutrients, and its slow release contributes to the dynamics in soil nutrient levels. Integrated use of OM application with mineral fertilizers increased soil organic carbon (SOC) more efficiently and enhanced nutrients in the soil. The present study showed that the build-up of OM affected macro, micro, and secondary nutrients differently. The detailed review of previous research studies concluded that the build-up of OM showed a strong positive correlation with nitrogen, phosphorus, potassium, zinc, manganese, iron, and sulphur availability. However, in some cases, OM build-up demonstrated a negative correlation with copper, calcium, and magnesium availability. Thus, the present review focused on soil’s critical role of serving as a complex ecosystem that regulates numerous functions for sustainable agricultural production through nutrient cycling. The review highlighted the importance of OM added to soil in altering soil properties and thus enhanced macro, micro, and secondary plant nutrients transformations.

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