In recent decades, mounting evidence has indicated that the expansion of oil palm (OP) plantations at the expense of tropical forest has had a far pernicious effect on ecosystem aspects. While various deforestation-free strategies have been proposed to enhance OP sustainability, field-based evidence still need to be consolidated, in particular with respect to savanna regions where OP expansion has recently occurred and that present large area with potential for OP cultivation. Here we show that the common management practice creating within the plantation the so-called management zones explained nearly five times more variability of soil biogeochemical properties than the savanna land-use change per se. We also found that clayey-soil savanna conversion into OP increased total ecosystem C stocks by 40 ± 13 Mg C ha-1 during a full OP cultivation cycle, which was due to the higher OP-derived C accumulated in the biomass and in the soil as compared to the loss of savanna-derived C. In addition, application of organic residues in specific management zones enhanced the accumulation of soil organic carbon by up to 1.9 Mg ha-1 year-1 over the full cycle. Within plantation, zones subjected to organic amendments sustained similar soil microbial activity as in neighboring savannas. Our findings represent an empirical proof-of-concept that the conversion of non-forested land in parallel with organic matter-oriented management strategies can enhance OP agroecosystems C sink capacity while promoting microbe-mediated soil functioning. Nonetheless, savannas are unique and threatened ecosystems that support a vast biodiversity. Therefore, we suggest to give priority attention to conservation of natural savannas and direct more research toward the impacts of the conversion and subsequent management of degraded savannas.
En décadas recientes, creciente evidencia indica que la expansión de las plantaciones de palma aceitera a expensas de los bosques tropicales ha tenido efectos perniciosos sobre varios aspectos del ecosistema. Si bien se han propuesto varias estrategias libres de deforestación para mejorar la sostenibilidad de las plantaciones de palma aceitera, aún se necesita consolidar evidencia de campo, en particular con respecto a regiones de sabana donde se ha producido recientemente la expansión de la palma aceitera y que presentan una gran área con potencial para el cultivo de la misma. Aquí demostramos que la prácticas de manejo común en plantaciones de palma que crean dentro de las mismas las conocidas zonas de manejo explicó casi cinco veces más la variabilidad de las propiedades biogeoquímicas del suelo en comparación al cambio de uso de la tierra de la sabana per se. También encontramos que la conversión de sabanas de suelo arcilloso en plantaciones de palma aceitera aumentó los stocks totales de C del ecosistema en 40 ± 13 Mg C ha-1 durante un ciclo completo de cultivo de palma aceitera. Esto se debió al mayor C acumulado en la biomasa de la palma y el C derivado de la palma en el suelo, en comparación con la pérdida de C derivado de la sabana en el suelo. Además, la aplicación de residuos orgánicos en zonas de manejo específicas mejoró la acumulación de C orgánico del suelo en hasta 1.9 Mg ha-1 año-1 durante el ciclo completo. Dentro de la plantación, las zonas sometidas a enmiendas orgánicas mantuvieron una actividad microbiana del suelo similar a la de las sabanas vecinas. Nuestros hallazgos representan una prueba de concepto empírica de que la conversión de tierras no boscosas en paralelo con estrategias de manejo orientadas a la materia orgánica pueden mejorar la capacidad de sumidero de C de los agroecosistemas palmeros, al tiempo que promueve el funcionamiento microbiano del suelo. Sin embargo, las sabanas son ecosistemas únicos y amenazados que sustentan una vasta biodiversidad. Por lo tanto, sugerimos dar atención prioritaria a la conservación de las sabanas naturales y dirigir más investigaciones hacia los impactos de la conversión y posterior manejo de sabanas degradadas.
Keywords: C sequestration; biomass; degraded savannas; ecosystem C stocks; savanna; soil fertility; soil organic carbon; δ13C.
© 2022 The Authors. Global Change Biology published by John Wiley & Sons Ltd.