Contribution de la rhizodéposition aux matières organiques du sol, quelques implications pour la modélisation de la dynamique du carbone

Autor: Jerome Balesdent, Delphine Derrien, Sébastien Fontaine, Kirman, S., Katja Klumpp, Pierre Loiseau, Christine Marol, Christophe Nguyen, Pean, M., Emmanuelle Personeni, Christophe Robin
Přispěvatelé: Unité de recherche Géochimie des Sols et des Eaux (URGSE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Unité de recherche Biogéochimie des Ecosystèmes Forestiers (BEF), UR 0874 Unité de recherche sur l'Ecosystème Prairial, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Unité de recherche sur l'Ecosystème Prairial (UREP)-Ecologie des Forêts, Prairies et milieux Aquatiques (EFPA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Délégation à l'évaluation, Transfert Sol-Plante et Cycle des Eléments Minéraux dans les Ecosystèmes Cultivés (TCEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB), Ecophysiologie Végétale, Agronomie et Nutritions (EVA), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire Agronomie et Environnement (LAE), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lorraine (UL), Unité de recherche sur l'Ecosystème Prairial (UREP)
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2011
Předmět:
Zdroj: Etude et Gestion des Sols 3 (18), 201-216. (2011)
Etude et Gestion des Sols
Etude et Gestion des Sols, Association Française pour l'Etude des Sols, 2011, 18 (3), pp.201-216
HAL
Étude et Gestion des Sols
Étude et Gestion des Sols, 2011, 18 (3), pp.201-216
ISSN: 1252-6851
Popis: National audience; La connaissance de la rhizodéposition, transfert de carbone des racines vivantes des plantes vers le sol, est un verrou pour la prévision et la modélisation du stockage de carbone dans les sols. D’une part les flux souterrains entrant dans le sol sont difficiles à quantifier, d’autre part le devenir à long terme du carbone rhizodéposé est peu connu. Notre analyse des données bibliographiques obtenues par traçages isotopiques par le 14C indique que le flux de rhizodéposition s'élève en moyenne à 0,57 x la production nette de racines, avec une grande variabilité et une part d'incertitude assez élevée. Nous avons quantifié le flux de rhizodéposition dans quelques systèmes sols-plantes (sur des systèmes en blé, colza, maïs, tournesol, ray-grass, fétuque) au moyen de traçages isotopiques par le 13C des photoassimilats et enregistré des flux du même ordre, entre 0,30 et 0,55 x la production racinaire nette. Dans le cas du blé, les rhizodépôts sont en majorité des sucres, où prédomine le glucose. Ces sucres sont principalement engagés dans des polymères excrétés ou pariétaux. Les sucres simples (exsudats) libérés dans le sol sont biodégradés très vite, avec un rendement de conversion en carbone microbien est élevé. In fine, les rhizodépôts ont une rémanence à long terme dans les sols au moins égale à celle des autres produits végétaux. L'expression du priming effect (stimulation de la biodégradation des matières organiques du sol par l'apport de carbone dégradable) 202 J. Balesdent et al.Etude et Gestion des Sols, 18, 3, 2011 par les exsudats d'une part et par les litières racinaires d'autre part a été évaluée par des expériences de double marquage 13C 14C. Les composés complexes comme la cellulose induisent un "priming effect", au contraire des exsudats de bas poids moléculaire. Ce priming par les apports racinaires concerne les matières organiques profondes, dont la dégradation est limitée par la faible densité de microorganismes. Concernant la modélisation du carbone à long terme, la stratégie de modélisation proposée est, en l'absence d'informations plus précises, d'estimer le flux de rhizodéposition entre 0,30 et 0,60 (0,45 ± 0,15) x la production racinaire nette telle que mesurée par extraction et lavage des racines, et de l'allouer aux compartiments végétaux les plus biodégradables des modèles (compartiment DPM pour Roth C et META pour Century). La stratégie de modélisation de l'impact de second ordre des apports de carbone souterrain sur les matières organiques est plus complexe, non linéaire et nécessitera une modélisation plus prospective, de nouvelle génération, sur la base de stratégies écologiques. La contribution quantitative importante des racines aux matières organiques du sol nous amène à vivement déconseiller la récolte des parties souterraines des cultures, qui réduirait considérablement la qualité des sols à terme.
Databáze: OpenAIRE