Carbon input from 13C-labeled lentil, canola, pea and wheat in four soil organic matter fractions.

Comeau, L.-P., Lemke, R.L., Knight, J.D., et Bedhard-Haughn, A. (2013). « Carbon input from 13C-labeled lentil, canola, pea and wheat in four soil organic matter fractions. », Biology and Fertility of Soils, 49, p. 1179-1188. doi : 10.1007/s00374-013-0816-4  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans cette étude , nous avons quantifié le devenir du nouveau carbone (C) dans quatre séquences de cultures (lentilles-blé, canola-blé, pois-blé et blé continu). Des séquences lentilles-blé et blé continu ont été cultivées dans des carottes intactes d'un chernozem brun (CzB), et des séquences canola‑blé, pois‑blé et blé continu dans des carottes d'un chernozem brun foncé (CzBF). Dans le premier cycle de croissance, nous avons marqué les plants au 13C‑CO2. Nous avons mesuré la quantité de 13C dans quatre fractions de sol une fois après le premier cycle de croissance pour quantifier la contribution de la biomasse racinaire à la matière organique du sol (MOS) dans un seul cycle, puis une autre fois après un second cycle de croissance pour quantifier le devenir des résidus de racines et tiges marquées dans le sol. Les quatre fractions de MOS étaient les suivantes : MOS très légère, MOS légère, MOS lourde et MOS extractible à l'eau. Voici les estimations de la quantité de C provenant des racines après le premier cycle : 838 mg de C par kg de sol pour les lentilles dans le CzB, 572 mg C/kg pour le blé dans le CzB, 512 mg C/kg pour le canola dans le CzBF, 397 mg C/kg pour les pois dans le CzBF et 418 mg C/kg pour le blé dans le CzBF. À la fin du second cycle de croissance, la quantité de C provenant des racines avait diminué davantage dans la fraction très légère, qui a perdu de 62 à 95 % de sa teneur en 13C de marquage que les fractions légère (perte de 21 à 56 %) ou lourde (perte de 20 à 47 %). La quantité de C provenant des racines dans la fraction extractible à l'eau a augmenté de 38 à 319 %. Dans le CzBF, même si le blé et les pois ont produit moins de biomasse aérienne que le canola, ils ont donné des quantités semblables de COS par fraction, ce qui indique que leurs résidus étaient plus efficacement stabilisés dans le sol que les résidus de canola. En combinant le marquage par quelques expositions au 13C et des méthodes de fractionnement de la MOS, nous avons pu en apprendre plus sur la dynamique du C dans différentes séquences de cultures et types de sol. Cette combinaison de méthodes offre beaucoup de possibilités de mieux comprendre la fertilité des sols et la stabilisation de la MOS.

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