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Carbon input to soil from oilseed and pulse crops on the Canadian prairies

Gan, Y.T., Campbell, C.A., Janzen, H.H., Lemke, R.L., Basnyat, P., et McDonald, C.L. (2009). « Carbon input to soil from oilseed and pulse crops on the Canadian prairies. », Agriculture, Ecosystems and Environment, 132(3-4), p. 290-297. doi : 10.1016/j.agee.2009.04.014  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

La dynamique du carbone (C) dans le sol est essentiellement tributaire des types de cultures et des systèmes agricoles en cause. On sait pourtant peu de choses sur les apports de C provenant des cultures d’oléagineux et de légumineuses. La présente étude a permis d’établir les coefficients d'allocation du C aux grains, à la paille, aux racines et aux rhizodépôts chez des espèces importantes d’oléagineux et de légumineuses par comparaison au blé de printemps (Triticum aestivum L.), en l’absence d’irrigation (pluie seulement) et avec abondance d’eau (pluie et irrigation). Les essais ont porté sur trois oléagineux [canola (Brassica napus L.), moutarde (Brassica juncea L.) et lin (Linum usitatissimum L.)] et trois légumineuses [pois chiche (Cicer arietinum L.), pois sec (Pisum sativum L.) et lentille (Lens culinaris Medik.)], de même que sur une culture témoin de blé. Ils ont été réalisés en Saskatchewan, au Canada, en 2006 et en 2007. Les sujets ont été placés dans des lysimètres de métal de 15 cm de diamètre et de 100 cm de profondeur enfoncés dans un sol à texture moyenne de type haploboroll aridique, sans modification de la structure du sol dans les lysimètres. La masse racinaire entre 0 et 100 cm de profondeur était plus élevée (P < 0,01) en régime irrigué qu’en régime pluvial pour le blé (126 % plus élevée), le lin (54 % plus élevée) et la moutarde (14 % plus élevée). On n’a observé aucune différence pour le pois sec, et la masse racinaire était moins élevée (P < 0,01) en régime irrigué pour le pois chiche (-16 %) et la lentille (-35 %). Le rapport paille/racines s’est établi en moyenne à 4,90 en régime pluvial et à 6,22 en régime irrigué. Ce rapport variait d’une espèce à l’autre uniquement en régime pluvial : ainsi, les rapports établis pour le blé (6,33), le pois sec (5,35) et la moutarde (5,00) étaient plus élevés que les rapports établis pour le canola, le pois chiche et la lentille. Les coefficients relatifs d’allocation du C aux grains (Rg), à la paille (Rp), aux racines entre 0 et 100 cm de profondeur (Rr) et aux rhizodépôts (Re), exprimés en termes d’apport estimatif de C provenant de chaque partie de plante par rapport au C total, variaient d’une espèce à l’autre. En moyenne, les coefficients d’allocation établis pour les cultures de légumineuses (Rg:Rp:Rr:Re) étaient de 0,24:0,46:0,18:0,12 en l’absence d’irrigation et de 0,31:0,47:0,14:0,09 en régime irrigué. Pour les oléagineux, ces coefficients s’établissaient à 0,17:0,58:0,15:0,10 en l’absence d’irrigation, et à 0,19:0,56:0,15:0,10 en régime irrigué. Ces coefficients d’allocation du C visant les cultures d’oléagineux et de légumineuses devraient constituer des outils essentiels pour les modélisateurs, en leur permettant de quantifier la dynamique du C et la séquestration du C dans le sol pour les cultures à feuilles larges.

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