Melon/cowpea intercropping pattern influenced the N and C soil cycling and the abundance of soil rare bacterial taxa

Abstract

The high use of pesticides, herbicides, and unsustainable farming practices resulted in losses of soil quality. Sustainable farming practices such as intercropping could be a good alternative to traditional monocrop, especially using legumes such as cowpea (Vigna unguiculata L. Walp). In this study, different melon and cowpea intercropping patterns (melon mixed with cowpea in the same row (MC1); alternating one melon row and one cowpea row (MC2); alternating two melon rows and one cowpea row (MC3)) were assayed to study the intercropping effect on soil bacterial community through 16S rRNA region in a 3-year experiment. The results indicated that intercropping showed high content of total organic carbon, total nitrogen and ammonium, melon yield, and bacterial diversity as well as higher levels of beneficial soil microorganisms such a Pseudomonas, Aeromicrobium, Niastella, or Sphingomonas which can promote plant growth and plant defense against pathogens. Furthermore, intercropping showed a higher rare taxa diversity in two (MC1 and MC2) out of the three intercropping systems. In addition, N-cycling genes such as nirB, nosZ, and amoA were more abundant in MC1 and MC2 whereas the narG predicted gene was far more abundant in the intercropping systems than in the monocrop at the end of the 3-year experiment. This research fills a gap in knowledge about the importance of soil bacteria in an intercropping melon/cowpea pattern, showing the benefits to yield and soil quality with a decrease in N fertilization.

Insight into the soil bacterial community succession of Nicotiana benthamiana in response to Tobacco mosaic virus

“… Ara et al (2012) found streptomyces derived from various bioactive compounds to effectively minimize the TMV local lesions on the leaves of weed plants. Niastella can promote plant growth and defense against pathogens ( Cuartero et al, 2022 ). Overall, the beneficial microorganisms were consistent with the previous studies ( Manjunatha et al, 2022 ).…”

Intercropping in horticulturento enhance agricultural productivity and delivery of ecosystem services

“…No se detectó ninguna influencia de la precipitación, fertilización o la recolección de la cosecha en la tasa de emisión de CO2 del suelo. En este sentido, la interacción entre las distintas especies en el sistema asociado pudo haber incrementado la cantidad y diversidad de exudados radiculares en el suelo, atrayendo a su vez una mayor diversidad y cantidad de microorganismos edáficos, con una actividad más elevada y, por ende, mayores emisiones de CO2 (Cuartero et al, 2022a;Xiumei Tang et al, 2021;Zhang et al, 2018). Además, la incorporación de los residuos en los sistemas asociados, pudo proveer diversas fuentes de nutrientes para los microorganismos, lo cual puede incrementar la diversidad y actividad microbiana del suelo (Li et al, 2020), lo que a su vez puede resultar en un aumento de la descomposición y mineralización de la materia orgánica (Yerlikaya et al, 2020).…”

“…En este contexto, los sistemas asociados han demostrado ser significativamente más productivos y eficientes que el monocultivo de caupí. Esto se debe a que en nuestro experimento, el cultivo asociado contribuyó a mejorar la fertilidad del suelo y la eficiencia en el uso de nutrientes, propiciando una mayor producción (Cuartero et al, 2022b(Cuartero et al, , 2022a. Por tanto, la asociación de cultivos puede representar una alternativa más sostenible y rentable frente a los cultivos convencionales en la zona de Cartagena.…”