Os consórcios de plantas de cobertura podem aumentar a multifuncionalidade em agroecossistemas tropicais, mas os mecanismos subjacentes ao seu desempenho permanecem pouco compreendidos. Avaliamos se a complementaridade funcional entre Urochloa ruziziensis ou Megathyrsus maximus cv. Mombaça, combinadas com Raphanus sativus e Crotalaria spectabilis, aumenta a produção de biomassa, o acúmulo de carbono (C) e nutrientes em relação às monoculturas sob condições tropicais. Um experimento em mesocosmos foi conduzido no sudeste do Brasil usando um delineamento aditivo com monoculturas e consórcios em duas taxas de semeadura relativas. Foram avaliados a biomassa da parte aérea e raízes, o acúmulo de C e nutrientes, a qualidade dos resíduos, a altura das plantas e a biometria das raízes. Os efeitos da biodiversidade foram avaliados particionando o efeito líquido da biodiversidade (NE) em componentes de complementaridade (CE) e seleção (SE), e a multifuncionalidade foi inferida a partir da co-ocorrência consistente de valores positivos de NE entre as variáveis. Os consórcios de cobertura funcionalmente diversos alcançaram biomassa total, entradas de C e acúmulo de nutrientes comparáveis às monoculturas de gramíneas mais produtivas. Embora as gramíneas tenham apresentado biomassa individual reduzida nos consórcios, a biomassa da brassicácea e da leguminosa permaneceu estável. Os consórcios mostraram valores de NE consistentemente positivos em todas as variáveis, impulsionados principalmente pela CE positiva e SE ligeiramente negativa. As características abaixo do solo mostraram forte complementaridade e os resíduos dos consórcios equilibraram as proporções contrastantes de C:N e teores de lignina, refletindo diferenças na qualidade dos resíduos. Esses resultados são consistentes com a complementaridade entre as espécies levando a NE e CE positivos, impulsionados por interações sinérgicas e competição reduzida. Portanto, a combinação estratégica de diferentes grupos funcionais de cobertura fornece um caminho eficaz para apoiar a agricultura sustentável, otimizando o sequestro de C, a ciclagem de nutrientes e múltiplos serviços ecossistêmicos em agroecossistemas tropicais.
Cover crop (CC) mixtures can enhance multifunctionality in tropical agroecosystems, but the mechanisms underlying their performance remain poorly understood. We evaluated whether functional complementarity among Urochloa ruziziensis or Megathyrsus maximus cv. Mombaça combined with Raphanus sativus and Crotalaria spectabilis enhances biomass production, carbon (C) and nutrient accumulation relative to monocultures under tropical conditions. A mesocosm experiment was conducted in southeastern Brazil using an additive design with monocultures and mixtures at two relative sowing rates. Shoot and root biomass, C and nutrient accumulation, residue quality, plant height, and root biometry were evaluated. Biodiversity effects were assessed by partitioning the net biodiversity effect (NE) into complementarity (CE) and selection (SE) components and multifunctionality was inferred from the consistent co-occurrence of positive NE values across variables. Functionally diverse CC mixtures achieved total biomass, C inputs, and nutrient accumulation comparable to the most productive grass monocultures. Although grasses exhibited reduced individual biomass in mixtures, brassica and legume biomass remained stable. Mixtures showed consistently positive NE values across variables, driven primarily by positive CE and slightly negative SE. Belowground traits showed strong complementarity and mixture residues balanced contrasting C:N ratios and lignin contents, reflecting differences in residue quality. These results are consistent with complementarity among species leading to positive NE and CE driven by synergistic interactions and reduced competition. Therefore, strategically combining different functional CC groups provides an effective pathway to support sustainable agriculture by optimizing C sequestration, nutrient cycling, and multiple ecosystem services in tropical agroecosystems.