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Soil quality evaluation following the implementation of permanent cover crops in semi-arid vineyards. Organic matter, physical and biological soil properties

El establecimiento de cubiertas vegetales permanentes (PGC) en viñedos de zonas semiáridas, con manejo tradicional de suelo desnudo mediante laboreo y aplicación de herbicidas, es controvertido, porque tiene ventajas agronómicas y ambientales, pero puede inducir cambios negativos en la calidad física del suelo. Los objetivos de este trabajo fueron: (i) avanzar en el conocimiento del efecto de la implantación de PGC en la calidad física y biológica del suelo, e (ii) identificar los indicadores de calidad del suelo más apropiados para suelos calizos de viñedo en una zona semiárida. Se determinaron propiedades físicas y biológicas clave en un Calcisol Cámbico con PGC de diferente edad (1 y 5 años), con un control manejado convencionalmente. El análisis de correlaciones mostró una relación directa entre la estabilidad estructural (WSA), la capacidad de retención de agua útil (AWC), la biomasa microbiana y las actividades enzimáticas del suelo bajo PGC. El contenido de C orgánico total (SOC) y lábil (POM-C) estuvo también correlacionado con los parámetros microbianos. Los indicadores de calidad del suelo más sensibles se identificaron mediante análisis factorial por componentes principales (PCA). La actividad de lombrices, AWC, WSA, SOC y POM-C mostraron el mayor peso en los dos factores obtenidos con PCA, por lo que estas propiedades pueden considerarse indicadores adecuados de la calidad del suelo en este agrosistema. Estos resultados indican que tanto los atributos físicos como biológicos del suelo son diferentes bajo PGC, y necesitan ser evaluados al estudiar las consecuencias de su introducción en suelos de viñedo.

Changing from conventional vineyard soil management, which includes keeping bare soil through intense tilling and herbicides, to permanent grass cover (PGC) is controversial in semi-arid land because it has agronomic and environmental advantages but it can also induce negative changes in the soil physical status. The objectives of this work were (i) gaining knowledge on the effect of PGC on the soil physical and biological quality, and (ii) identifying the most suitable soil quality indicators for vineyard calcareous soils in semi-arid land. Key soil physical., organic and biological characteristics were determined in a Cambic Calcisol with different time under PGC (1 and 5 years), and in a conventionally managed control. Correlation analysis showed a direct positive relationship between greater aggregate stability (WSA), soil-available water capacity (AWC), microbial biomass and enzymatic activity in the topsoil under PGC. Total and labile organic C concentrations (SOC and POM-C) were also correlated to microbial parameters. Factor analysis of the studied soil attributes using principal component analysis (PCA) was done to identify the most sensitive soil quality indicators. Earthworm activity, AWC, WSA, SOC and POM-C were the soil attributes with greater loadings in the two factors determined by PCA, which means that these properties can be considered adequate soil quality indicators in this agrosystem. These results indicate that both soil physical and biological attributes are different under PGC than in conventionally-managed soils, and need therefore to be evaluated when assessing the consequences of PGC on vineyard soil quality.