Contribution of crop residue carbon to soil respiration at a northern Prairie site using stable isotope flux measurements

Citation

Glenn, A.J., Amiro, B.D., Tenuta, M., Wagner-Riddle, C., Drewitt, G.B., et Warland, J.S. (2011). « Contribution of crop residue carbon to soil respiration at a northern Prairie site using stable isotope flux measurements. », Agricultural and Forest Meteorology, 151(8), p. 1045-1054. doi : 10.1016/j.agrformet.2011.03.008

Résumé

La respiration hétérotrophe dans les sols agricoles peut être associée à l’activité microbienne décomposant les apports récents de litière ou au carbone des résidus de culture (CRC), ou être due aux réservoirs de carbone organique du sol (COS) (âges et stades de décomposition divers). Notre objectif était de déterminer les contributions relatives de ces réservoirs à la respiration dans un agroécosystème nordique où la période de repos de la végétation est longue. Nous avons utilisé un analyseur de gaz à l’état de traces à diode laser accordable afin de déterminer les valeurs de l’isotope stable de carbone atmosphérique (δ¹³C) ainsi que les flux de ¹²CO₂ et de ¹³CO₂ au-dessus d’un champ agricole de la vallée de la rivière Rouge, dans le sud du Manitoba, au Canada. Des campagnes de mesures ont été effectuées à l’automne 2006 et au printemps 2007 à la suite de la récolte de maïs (C₄) sur une terre contenant du COS issu de cultures C₃ antérieures. Les gradients d’isotopologue de CO₂ stable ont été mesurés à partir du centre de quatre parcelles expérimentales mesurant 200 m de côté, et les flux ont été calculés à l’aide de la méthode des gradients de flux aérodynamique. Deux des parcelles expérimentales ont été soumises à un travail intensif du sol, tandis que les deux autres ont été soumises à un régime de travail réduit du sol. Nous avons établi qu’environ 70 % et 20–30 % du flux de respiration total provenaient du maïs C₄-CRC durant l’automne 2006 et le printemps 2007, respectivement. Au moins 25 % des résidus de maïs ont été libérés par la respiration durant cette période de repos de la végétation. Aucune différence dans la répartition de la respiration hétérotrophe entre la respiration attribuable au CRC et celle attribuable au COS n’a été détectée entre le régime de travail intensif et le régime récemment établi de travail réduit du sol.

Date de publication

2011-08-15

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