Effects of plant-derived dissolved organic matter (DOM) on soil CO2 and N2O emissions and soil carbon and nitrogen sequestrations.

Qiu, Q., Wu, L., Ouyang, Z., Li, B., Xu, Y., Wu, S.S., et Gregorich, E.G. (2015). « Effects of plant-derived dissolved organic matter (DOM) on soil CO2 and N2O emissions and soil carbon and nitrogen sequestrations. », Applied Soil Ecology, 96, p. 122-130. doi : 10.1016/j.apsoil.2015.07.016  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La matière organique dissoute (MOD) dans le sol joue un rôle essentiel dans les processus terricoles physiques, chimiques et biologiques, mais on en connaît peu sur la biodégradabilité de la MOD provenant des plantes et sur son effet sur la séquestration du carbone et de l’azote dans les champs. Cette étude visait à étudier les effets de la MOD issue de résidus végétaux sur les émissions de CO2 et de N2O du sol, de même que la séquestration du carbone et de l’azote dans des sols où des extraits aqueux de tiges de maïs (MOD de plantes) ont été ajoutés. Dans cette étude, du blé a été cultivé en pots dans les mêmes conditions que celles régnant au champ. La terre des pots a été traitée comme suit : MOD de plantes (MODP), azote uréique (N), MODP + azote uréique (MODP + N), et témoin sans ajout (TEM). L’ajout au sol de MOD de plantes a entraîné une augmentation des émissions de CO2 et de N2O du sol (p < 0,05). Pendant la saison de croissance du blé, les émissions cumulatives de CO2–C des sols TEM, MODP, N et MODP + N étaient respectivement de 107 ± 1, 157 ± 7, 136 ± 2 et 149 ± 6 g C m-2. Quant aux émissions de N2O–N des sols TEM, MODP, N et MODP + N, elles étaient respectivement de 188 ± 8, 256 ± 5, 239 ± 10 et 258 ± 7 mg N m-2. Comparativement au traitement à l’azote, l’ajout de MOD a eu peu d’effet sur la séquestration de l’azote dans le sol, mais il a accéléré la décomposition du carbone organique naturellement présent dans le sol et a entraîné une perte nette de carbone organique du sol. La séquestration du C dans le sol a diminué d’environ 151 ± 67 et 51 ± 45 g C m-2 dans les sols traités avec la MODP et la MODP + N, respectivement. Les biomasses accrues de microorganismes et de racines ont donné lieu à des émissions plus importantes de CO2 dans les sols traités avec de la MOD. La corrélation négative observée entre la teneur en carbone organique dissous (COD) et le flux de N2O laisse supposer que le rejet de N2O est fonction de l’approvisionnement en COD. Ces résultats montrent que l’approvisionnement en MOD de plantes augmente les émissions de CO2 et de N2O du sol et réduit la séquestration du C dans le sol. Par conséquent, l’adoption de pratiques agricoles qui augmentent la stabilité des intrants de C fortement solubles et/ou qui retardent la décomposition des résidus de plantes pourraient permettre de réduire les émissions de gaz à effet de serre et à accroître la séquestration du C dans le sol.

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