A regional experiment suggests that soil texture is a major control of N2O emissions from tile-drained winter wheat fields during the fertilization period.

Gu, J., Nicoullaud, B., Rochette, P., Grossel, A., Hénault, C., Cellier, P., et Richard, G. (2013). « A regional experiment suggests that soil texture is a major control of N2O emissions from tile-drained winter wheat fields during the fertilization period. », Soil Biology & Biochemistry, 60, p. 134-141. doi : 10.1016/j.soilbio.2013.01.029  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le manque de mesures régionales des flux d’oxyde nitreux (N2O) dans des conditions de drainage souterrain peut conduire à une mauvaise compréhension des facteurs clés régissant les émissions de N2O à l’échelle du territoire. Les objectifs de la présente étude étaient d’évaluer les variations spatiales des émissions de N2O et d’identifier les effets régulateurs des propriétés physico chimiques des sols au travers d’un territoire agricole soumis à un régime de drainage souterrain. Les flux de N2O provenant de champs de blé d’hiver ont été mesurés sur dix-sept sites à travers une région de 30 km2 en utilisant des chambres manuelles pendant les périodes de fertilisation (entre février et mai), en 2009 et en 2010. Tous les sites ont reçu de l’engrais azoté (N) à raison de 170 195 kg N.ha-1 et les régimes de N étaient principalement indépendants. Les propriétés des sols ont été déterminées au moyen d’échantillons séchés à l’air. Les vitesses de dénitrification potentielles et la fraction maximale de N2O émis lors de la dénitrification ont été mesurées lors d’expériences d’incubation en laboratoire en mai 2009, en utilisant des échantillons de sols prélevés sur neuf sites et en suivant une technique de blocage à l’acétylène. Les résultats ont montré une différence non significative entre les potentiels de dénitrification des différents sols (p = 0,078), mais une différence significative entre les fractions de N2O produit par dénitrification (p = 0,024). Aucun de ces paramètres biologiques représentant l’activité des enzymes de dénitrification n’était relié aux propriétés du sol ni aux émissions de N2O. Les émissions cumulatives de N2O présentaient des variations spatiales significatives en 2009 (p = 0,001), mais pas en 2010 (p = 0,222). La topographie n’affectait pas les émissions de N2O principalement en raison des effets topographiques sur l’hydrologie du sol qui était partiellement compensés par le drainage souterrain. La texture du sol (teneur en argile ou en limon), le pH et le magnésium (Mg) échangeable étaient reliés de manière significative (p < 0,05) aux facteurs d’émission de N2O (non corrigés pour les émissions de fond). Nous suggérons que : 1) la teneur en argile du sol faisait diminuer la diffusivité du gaz et favorisait la réduction du N2O contrôlant ainsi les émissions de N2O à travers la région; 2) les effets du pH du sol et du Mg sur les émissions de N2O reflétaient indirectement l’effet de la texture du sol en raison des interactions des propriétés du sol.

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