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Carbon mineralization and retention of livestock manure composts with different substrate qualities in three soils

Lim, S.-S., Lee, K.-S., Lee, S.-I., Lee, D.-S., Kwak, J.-H., Hao, X., Ro, H.-M., et Choi, W.-J. (2012). « Carbon mineralization and retention of livestock manure composts with different substrate qualities in three soils. », Journal of Soils and Sediments, 12(3), p. 312-322. doi : 10.1007/s11368-011-0458-9  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Objet Comme la qualité du substrat peut avoir un effet sur le profil de minéralisation du C dans les sols, il est important de choisir correctement le compost à utiliser pour accroître la teneur en carbone organique du sol (COS). L’étude portait sur l’effet, sur la minéralisation du C dans le compost et sur la rétention dans les sols, de la qualité du substrat pour des composts de fumier. Matériel et méthodologie On a procédé à une expérience d’incubation en laboratoire de quatre composts de fumier (ayant divers degrés de stabilité et de qualité de substrat) et trois sols (Inceptisol, Ultisol et Andisol) pendant 100 jours. Les émissions de CO2 à partir des sols enrichis de compost ont été mesurées à intervalles réguliers, et les émissions cumulatives de CO2 ont été calculées en termes de pourcentage du C organique total (COT) du compost appliqué % C cum). Les profils de % C cum ont été ajustés avec un modèle de cinétique du premier ordre double-exponentiel afin de déterminer la taille du pool de C minéralisable et le C pouvant être retenu dans les sols. Résultats et discussion Le degré de stabilité du compost (DS) se situait entre 31,4 et 61,5 %, ce qui indique une grande variation de la résistance à la décomposition microbienne dans les quatre composts choisis pour l’étude. Parmi les autres indices de la qualité du compost, la concentration de C organique extractible au K2SO4 et le ratio molaire NH4+/NO3- diminuaient avec l’augmentation des valeurs de DS. Le % C cum se situait entre 1,6 et 11,4 %, et diminuait à mesure que le DS augmentait, ce qui laisse supposer que la minéralisation du C du compost dans les sols peut être prédite d’après le DS. La taille du pool (pool rapide + pool lent) de C organique minéralisable estimée à l’aide d’un modèle de cinétique du premier ordre double-exponentiel allait de 1,7 à 28,5 %, et avait tendance à décroître avec l’augmentation du DS. Parmi les trois sols, l’Andisol possédait un % C cum relativement faible, et la taille de son pool de C minéralisable aussi, cela en raison du mécanisme de protection du COS par un complexe Al–matières organiques inhérent à ce sol. Conclusions Nos résultats semblent indiquer que l’application d’un compost dont le DS est élevé et dont la concentration en C organique extractible est faible serait plus efficace pour accroître la teneur en COS, cela en raison du degré de rétention du C du compost plus élevé dans les sols. Les divers profils de minéralisation et de rétention du C dans les trois sols laissent également supposer que, outre la qualité du compost, il faut prendre en considération les caractéristiques du sol lorsqu’on estime les émissions de CO2 à partir des sols enrichis de compost.

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