Agricultural practices (e.g. tillage, crop rotation and fertiliser application) have a strong influence on the balance between carbon (C) input and output by altering physicochemical and microbial properties that control decomposition processes in the soil. Recent studies suggest that the mechanisms by which agricultural practice impacts soil organic carbon (SOC) dynamics in the topsoil may not be the same as those in the subsoil. Here, we assessed SOC stock, soil organic fractions and nitrogen availability to 1.0 m in soils under a cotton (Gossypium hirsutum L.)-based cropping system, and assessed the impact of agricultural management (three historical cropping systems with or without maize (Zea mays L.) rotation) on SOC storage. We found that the maize rotation and changes in the particulate organic fraction influenced SOC stock in the topsoil, although the overall change in SOC stock was small. The large increase in subsoil SOC stock (by 31%) was dominated by changes in the mineral-associated organic fraction, which were influenced by historical cropping systems and recent maize rotation directly and indirectly via changes in soil nitrogen availability. The strong direct effect of maize rotation on SOC stock, particularly in the subsoil, suggests that the direct transfer of C into the subsoil SOC pool may dominate C dynamics in this cropping system. Therefore, agricultural management that affects the movement of C within the soil profile (e.g. changes in soil physical properties) could have a significant consequence for subsoil C storage.

中文翻译：

---

对比农业管理对表土和底土之间土壤有机碳动态的影响

农业实践（例如耕作、轮作和施肥）通过改变控制土壤分解过程的物理化学和微生物特性，对碳 (C) 输入和输出之间的平衡有很大影响。最近的研究表明，农业实践影响表土中土壤有机碳 (SOC) 动态的机制可能与底土中的机制不同。在这里，我们评估了基于棉花 (Gossypium hirsutum L.) 的种植系统下土壤中 1.0 m 的 SOC 储量、土壤有机部分和氮的有效性，并评估了农业管理的影响（三种历史种植系统，有或没有玉米（Zea mays L.) 旋转) SOC 存储。我们发现玉米轮作和颗粒有机成分的变化影响了表土中的 SOC 储量，尽管 SOC 存量的总体变化很小。底土 SOC 储量的大幅增加（31%）主要是由矿物相关有机部分的变化所主导，这些变化受到历史种植系统和近期玉米轮作的直接和间接影响，通过土壤氮可用性的变化。玉米轮作对 SOC 储量的强烈直接影响，特别是在底土中，表明 C 直接转移到底土 SOC 库中可能主导该种植系统中的 C 动态。因此，影响土壤剖面内碳运动的农业管理（例如土壤物理特性的变化）可能对底土碳储存产生重大影响。底土 SOC 储量的大幅增加（31%）主要是由矿物相关有机部分的变化所主导，这些变化受到历史种植系统和近期玉米轮作的直接和间接影响，通过土壤氮可用性的变化。玉米轮作对 SOC 储量的强烈直接影响，特别是在底土中，表明 C 直接转移到底土 SOC 库中可能主导该种植系统中的 C 动态。因此，影响土壤剖面内碳运动的农业管理（例如土壤物理特性的变化）可能对底土碳储存产生重大影响。底土 SOC 储量的大幅增加（31%）主要是由矿物相关有机部分的变化所主导，这些变化受到历史种植系统和近期玉米轮作的直接和间接影响，通过土壤氮可用性的变化。玉米轮作对 SOC 储量的强烈直接影响，特别是在底土中，表明 C 直接转移到底土 SOC 库中可能主导该种植系统中的 C 动态。因此，影响土壤剖面内碳运动的农业管理（例如土壤物理特性的变化）可能对底土碳储存产生重大影响。玉米轮作对 SOC 储量的强烈直接影响，特别是在底土中，表明 C 直接转移到底土 SOC 库中可能主导该种植系统中的 C 动态。因此，影响土壤剖面内碳运动的农业管理（例如土壤物理特性的变化）可能对底土碳储存产生重大影响。玉米轮作对 SOC 储量的强烈直接影响，特别是在底土中，表明 C 直接转移到底土 SOC 库中可能主导该种植系统中的 C 动态。因此，影响土壤剖面内碳运动的农业管理（例如土壤物理特性的变化）可能对底土碳储存产生重大影响。