Temporal and spatial variation of soil respiration under mulching in a greenhouse cucumber cultivation

• Published in: Pesquisa agropecuaria brasileira Vol. 51; no. 7; pp. 869 - 879
• Main Authors: Mu, Lan, Fang, Lan, Liang, YinLi
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Embrapa Secretaria de Pesquisa e Desenvolvimento; Pesquisa Agropecuária Brasileira 01.07.2016; Embrapa Informação Tecnológica
• Subjects: AGRICULTURE, DAIRY & ANIMAL SCIENCE; AGRICULTURE, MULTIDISCIPLINARY; climate change; Cucumis sativus; soil CO2 emission; soil quality; soil quality; qualidade do solo; soil CO2 emission; Cucumis sativus; mudanças climáticas; emissão de CO2 do solo; climate change
• ISSN: 0100-204X; 1678-3921; 0100-204X; 1678-3921
• DOI: 10.1590/S0100-204X2016000700010

The objective of this work was to determine the temporal and spatial variations of soil respiration (Rs) in a greenhouse, as well as the factors causing them, in a soil covered with different mulching types and cultivated with cucumber (Cucumis sativus). Four mulching treatments were applied to a soil cultivated with cucumber: CK, conventional practice without mulch; FM, plastic film mulch; CM, combined mulch of plastic film with wheat straw; and SM, wheat straw mulch. Rs was measured by a soil respiration chamber connected to a portable infrared gas analyzer, and the differences of Rs between mulchings were evaluated. Rs was significantly lower in the control than in the treatments with mulch. In addition, Rs was higher in the position on the soil near plants (5.4 μmol CO2 m-2 s-1) than in the positions between plants (4.7 μmol CO2 m-2 s-1) and rows (3.9 μmol CO2 m-2 s-1). Soil water content and temperature had an interacted effect on Rs. Cucumber root biomass and root vigor should also be incorporated as predictor variables for Rs in the succession crops, mainly for accurately estimating carbon cycling in agroecosystems in a greenhouse. Resumo: O objetivo deste trabalho foi determinar as variações temporais e espaciais da respiração do solo (Rs) em casa de vegetação, assim como os fatores que as causam, em um solo com diferentes coberturas, cultivado com pepino (Cucumis sativus). Quatro tratamentos de cobertura foram aplicados ao solo cultivado com pepino: CK, prática convencional sem cobertura; FM, cobertura com filme plástico; CM, cobertura com filme plástico e palha de trigo; e SM, cobertura com palha de trigo. A Rs foi medida por meio de uma câmara de respiração de solo, conectada a um analisador de gás infravermelho, e as diferenças de Rs entre as coberturas foram avaliadas. A Rs foi significativamente menor no controle do que nos tratamentos com cobertura. Além disso, a Rs foi mais elevada nas posições de solo próximas das plantas (5,4 μmol CO2 m-2 s-1) do que nas posições entre plantas (4,7 μmol CO2 m-2 s-1) e entre linhas (3,9 μmol CO2 m-2 s-1). O teor de água no solo e a temperatura do solo apresentaram efeito interativo sobre a Rs. A biomassa e o vigor radiculares do pepino devem ser incorporados como variáveis preditoras de Rs nos cultivos em sucessão, principalmente para a estimação acurada do ciclo do carbono em agroecossistemas, em casa de vegetação.