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Net primary productivity and below-ground crop residue inputs for root crops: Potato (Solanum tuberosum L.) and sugar beet (Beta vulgaris L.)

Bolinder, Martin and Kätterer, Thomas and Poeplau, Christopher and Börjesson, Gunnar and Parent, Leon E. (2015). Net primary productivity and below-ground crop residue inputs for root crops: Potato (Solanum tuberosum L.) and sugar beet (Beta vulgaris L.). Canadian Journal of Soil Science. 95:2, 87-93
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Official URL: http://dx.doi.org/10.4141/CJSS-2014-091

Abstract

Root crops are significant in agro-ecosystems of temperate climates. However, the amounts of crop residues for these crop types are not well documented and they need to be accounted for in the modeling of soil organic carbon dynamics. Our objective was to review field measurements of root biomass left in the soil as crop residues at harvest for potato and sugar beet. We considered estimates for crop residue inputs as root biomass presented in the literature and some unpublished results. Our analysis showed that compared to, for example, cereals, the contribution of below-ground net primary productivity (NPP) to crop residues is at least two to three times lower for root crops. Indeed, the field measurements indicated that root biomass for topsoils only represents on average 25 to 30 g dry matter (DM) m(-2) yr(-1). Other estimates, albeit variable and region-specific, tended to be higher. We suggest relative plant DM allocation coefficients for agronomic yield (R-P), above-ground biomass (R-S) and root biomass (R-R) components, expressed as a proportion of total NPP. These coefficients, representative for temperate climates (0.739:0.236:0.025 for potato and 0.626:0.357:0.017 for sugar beet), should be useful in the modeling of agro-ecosystems that include root crops.

Authors/Creators:Bolinder, Martin and Kätterer, Thomas and Poeplau, Christopher and Börjesson, Gunnar and Parent, Leon E.
Title:Net primary productivity and below-ground crop residue inputs for root crops: Potato (Solanum tuberosum L.) and sugar beet (Beta vulgaris L.)
Alternative abstract:
LanguageAbstract
French

Les légumes-racines forment d’importants écosystèmes agricoles dans les régions à climat tempéré. Toutefois, on ne possé de pas beaucoup d’informations sur la quantité de résidus agricoles que laissent ces cultures, alors qu’il faut en tenir compte lorsqu’on veut modé liser la dynamique du carbone organique du sol. L’objectif consistait à passer en revue les relevés pris sur le terrain de la biomasse racinaire demeurée dans le sol qui constitue des résidus de culture, à la récolte de la pomme et de la betterave sucrière. Les auteurs ont tenu compte de la quantité de résidus agricoles correspondant à la masse racinaire estimée dans la littérature et de quelques reésultats non publiés. Leur analyse indique qu’à l’inverse des céréales, par exemple, la productivité primaire nette souterraine des légumes racines contribue deux à trois foismoins aux résidus agricoles. À dire vrai, selon les mesures prises sur le terrain, la biomasse racinaire dans l’horizon superficiel ne représente annuellement en moyenne que 25 à 30 g de matière sè che par m2. D’autres estimations, quoique variables et spécifiques à une région, ont tendance à être plus élevées. Les auteurs proposent qu’on attribue un coefficient de répartition relatif de la matière sè che au rendement agronomique (RP), à la biomasse aérienne (RS) et à la biomasse racinaire (RR). Ces coefficients sont exprimés comme une proportion de la productivité primaire nette. De tels coefficients, en étant représentatifs des régions à climat tempéré (0,739:0,236:0,025 pour la pomme de terre et 0,626:0,357:0,017 pour la betterave sucrière) devraient faciliter la modélisation des écosystèmes agricoles incluant des légumes-racines.

Series/Journal:Canadian Journal of Soil Science (0008-4271)
Year of publishing :2015
Volume:95
Number:2
Page range:87-93
Number of Pages:7
Publisher:Agricultural Institute of Canada
ISSN:0008-4271
Language:English
Publication Type:Journal article
Refereed:Yes
Article category:Scientific peer reviewed
Version:Published version
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:P Natural resources > P30 Soil science and management
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Soil Science
Agrovoc terms:root crops, crop residues, soil organic matter, carbon, net primary productivity, potatoes, sugarbeet
Keywords:Roots, soil organic carbon, crop residues, agro-ecosystems, root crops
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2879
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2879
Additional ID:
Type of IDID
Web of Science (WoS)000355745500002
ID Code:12550
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Soil and Environment
(S) > Dept. of Soil and Environment

(NL, NJ) > Dept. of Ecology
(S) > Dept. of Ecology
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:28 Sep 2015 07:54
Metadata Last Modified:28 Sep 2015 19:59

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