Leguminous Cover Crop Effects on Nitrogen Mineralization Rates and Kinetics in Soils

Soils were collected from an experimental site (initiated in 1991) at which leguminous crops were grown as natural soil cover in the interspaces of a 19-year-old coconut plantation. Atylosia scarabaeoides, Centrosema pubescens, Calopogonium mucunoides and Pueraria phaseoloides were grown in separate plots during the rainy season and ploughed into the soil towards the end of the monsoon (in December every year). Soil samples were collected from this site at the end of the 7th year and incubated in PVC columns at 35 ± 1°C and 0.01 MPa moisture content for 36 weeks. The soils were then leached at periodic intervals for up to 36 weeks and nitrogen (N) mineralization rates and kinetics were determined by the double exponential model. The N mineralization rates were highest during the first week and decreased with time in all soils. Soils amended (in situ ploughing) with cover crops leached 191 mg kg^–1 more NO₃^– + NO₂^–-N than the unamended control. The per cent organic N mineralized (total and net) and the cumulative inorganic N mineralized (NO₃^– + NO₂^–-N) varied with the amount (biomass) and type of cover crop incorporated into the soil. In general, soils amended with cover crops had greater N mineralization potentials and rate constants than the unamended control. The kinetic parameters N_oS and N_o(1 – S) and their respective rate constants h and k also varied with the amount and type of cover crops incorporated into the soil. The results further indicated that the lignin + polyphenol : N ratio of the cover crops is extremely important in predicting the rate of decomposition and N mineralization in soils.

Leguminosen als Deckfrucht und deren Wirkung auf die Stickstoffmineralisierung sowie die Boden-Kinetik

Böden wurden von einem eperimentell genutzten Standort (begonnen 1991) entnommen, der mit Leguminosen als natürlichem Bestand in den Zwischenräumen einer 19 Jahre alten Pflanzung mit mit Kokouß aufwies. Atylosia scarabaeoides, Centrosema pubescens, Calopogonium mucunoides und Oueraria phaseloides wurden in separaten Parzellen während der Regensaison angebaut und in den Boden gegen Ende des Monsuns (in jedem Jahr im Dezember) eingepflügt. Bodenproben wurden von diesem Standort am Ende des siebenten Jahrs genommen und für 36 Wochen einer Bebrütung in PVC-Röhren bei 35°C und einer Bodenfeúchte von 0,01 Mpa unterworfen. Die Böden wurden dann in periodischen Abständen ausgewaschen und N-Mineralisierung und Kinetik in einem doppelt exponentiellen Model bestimmt.Die Mineralisierungsraten waren in der ersten Woche am stärksten und nahmen dann ab. Böden, in denen die Deckfrüchte eingepflügt wurden, erreichten in den Auswaschungen 191 mg kg^–1 mehr an NO₃^– + NO₂^– als Böden ohne eingepflügte Deckfrüchte. Der Prozentsatz des mineralisierten organischen N (total und netto) variierte mit der Menge an Biomasse und der Deckfrucht, die eingepflügt wurde. Grundsätzlich wiesen Böden mit eingpflügter Deckfrucht ein größeres Mineralisierungpotential und eine höhere Rate als Böden ohne eingepflügte Deckfrucht auf. Die kinetischen Parameter, N_oS und N_o(1 – S) und ihre jeweiligen Konstanten h und k variierten mit der Menge und der Art der Deckfrucht, die eingepflügt wurde. Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß das Lignin + Polyphenol zu N Verhältnis der Deckfrucht von wesentlicher Bedeutung in der Voraussage des Abbaues und der Mineralisierung in den Böden ist.