ASSESSMENT OF THE CARBON SEQUESTRATION POTENTIAL IN SOIL AND IN BELOWGROUND BIOMASS OF SIX PERENNIAL BIOMASS CROP

The objective of the present research was to identify the bioenergy crop with the greatest carbon sequestration potential among three perennial woody crops (poplar, black locust and willow) and three perennial herbaceous crops (giant reed, miscanthus and switchgrass) at the sixth year from plantation and in the same location. First of all the SOC stock variations for the first 1 m soil depth and the quantification of seven soil C fractions related to SOC stabilization level of the first 30 cm of soil were assessed; secondly, a characterization of the root system and the traits which affect the carbon allocation in soil were considered. The results confirm that the establishment of perennial bioenergy crops in previous arable fields can be a suitable option to sequester carbon (C) belowground. However, a different C sequestration capacity was observed between woody and herbaceous crops: woody species showed the greatest SOC sequestration potential in the first soil layer (0-10 cm of soil) but their ability to allocate root biomass in the deeper soil layers was limited; while, the herbaceous species allocated a high amount of root biomass in the deeper soil layers, but only switchgrass and miscanthus sequester C in the first soil layer.

L'obiettivo della ricerca è stato quello di identificare la coltura bioenergetica con il maggior potenziale di sequestro del carbonio (C); sono state considerate tre colture perenni arboree (pioppo, robinia e salice) e tre colture erbacee perenni (canna comune , miscanto e panico ) al sesto anno dal loro impianto e coltivate nello stesso ambiente. In primo luogo sono state misurate le variazioni dei tassi del C organico del suolo (COS) per il primo 1 m, mentre per i primi 30 cm di suolo è stato stimato il grado di stabilita del COS valutando sette frazioni di COS che presentano differenti gradi di stabilizzazione; in secondo luogo, sono stati caratterizzati gli apparati radicali delle sei specie per la stessa profondità di suolo, per valutare dove le specie accumulano la biomassa radicale lungo il profilo di suolo. I risultati confermano che l’impianto di colture bioenergetiche perenni su superfici precedentemente dedite a colture annuali gestite convenzionalmente rappresenta una opzione valida per sequestrare C nel soulo. Tuttavia, è stata osservata una diversa capacità di sequestro di C tra specie arboree ed erbacee: le specie arboree hanno dimostrato aumentre il contenuto di COS nel primo strato di suolo ( 0-10 cm di suolo), ma la loro capacità di allocare biomassa radicale negli strati profondi del suolo è limitata; mentre, la specie erbacee allocano un’alta quantità di biomassa radicale negli strati profondi del suolo, ma solo il panico ed il miscanto hanno aumentato il contenuto di C nel primo strato di suolo.