Recovery and dynamics of decomposing plant residue in soil: an evaluation of three fractionation methods based on size and density.

Diochon, A., Gillespie, A.W., Ellert, B.H., Janzen, H.H., et Gregorich, E.G. (2016). « Recovery and dynamics of decomposing plant residue in soil: an evaluation of three fractionation methods based on size and density. », European Journal of Soil Science. doi : 10.1111/ejss.12316  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La présente étude visait à suivre l’incorporation des résidus végétaux à la matière organique du sol et à évaluer l’efficacité de différentes méthodes de fractionnement pour l’évaluation de cette transformation. Nous avons incubé des échantillons de sol auxquels nous avons ajouté des résidus d’orge (Hordeum vulgare L.) marqués au 13C. Nous avons utilisé trois méthodes de fractionnement fondées sur la grosseur (> 250, 53 à 50, 5 à 53 et < 5 µm) et la densité (< 1,7 g cm-3, soit une fraction légère) et avons mesuré les quantités de résidus ainsi que les pertes ou les gains de C dans ces fractions au fil de la décomposition. La première méthode était fondée uniquement sur la grosseur des fractions, la deuxième comprenait une séparation en fonction de la densité, suivie par une séparation des fractions en fonction de la grosseur, et la troisième comprenait une séparation des fractions en fonction de la grosseur, suivie par une séparation en fonction de la densité. Nous avons observé des différences quantitatives significatives entre les quantités de résidus mesurées dans chaque fraction d’une méthode à l’autre, mais nous n’avons constaté aucun effet de la méthode de fractionnement sur la vitesse de changement des résidus dans chaque fraction. La méthode fondée sur la densité n’a pas semblé permettre de détecter tous les résidus les plus récents (les moins décomposés) dans la fraction légère ou qu’il y avait une redistribution de la matière organique du sol entre les fractions. Dans les deux plus petites fractions, la concentration de C des résidus et le rapport C/N des résidus ont augmenté au début de la période d’incubation (0 à 2 mois), mais ils se sont mis à diminuer vers la fin de la période d’incubation. Le fait que le rapport C/N était initialement faible dans la fraction d’argile reflète probablement une accumulation de sous-produits microbiens issus de la décomposition rapide des composés hydrosolubles. L’augmentation et la diminution subséquente du C et du rapport C/N des résidus reflètent l’accumulation de composés hydrosolubles sorbés et des fragments végétaux denses et leur minéralisation au fil du temps. Nous avons constaté que l’argile constitue un puits pour le C des résidus (métabolites microbiens) au début du processus de décomposition et qu’il se produit un transfert entre les fractions et une minéralisation du C des résidus à mesure que la matière est décomposée. Ces résultats montrent que la fraction d’argile renferme un bassin dynamique de C dont le cycle peut s’accomplir sur une courte période.

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