Convergence du carbone organique vers un état stable dans différents sols : Un bioessai au champ sur 21 ans
Citation
Yanni, S.F., Janzen, H.H., Gregorich, E.G., Ellert, B.H., Larney, F.J., Olson, B.M., Zvomuya, F. (2016). Organic carbon convergence in diverse soils toward steady state: A 21-year field bioassay. Soil Science Society of America Journal, [online] 80(6), 1653-1662. http://dx.doi.org/10.2136/sssaj2016.07.0214
Résumé en langage clair
La santé du sol est étroitement liée à la quantité de matière organique riche en carbone qu’il contient. Notre étude, basée sur la relocalisation de sols initialement diversifiés dans un même site commun, a montré la persistance et la résilience de la matière organique dans les sols des prairies de l’Ouest canadien. Le taux de perte (ou de gain) du carbone organique était principalement fonction de la teneur initiale en carbone organique du sol. Nos projections suggèrent que la teneur totale en carbone organique de ces sols pourrait ne pas s’approcher de la convergence pour au moins un ou plusieurs siècles encore. Les changements dans les fractions labiles de la matière organique pourraient toutefois s’avérer plus importants encore que les changements dans la matière organique totale du sol, parce que ce sont elles qui sont responsables de nombreux bienfaits de la matière organique pour la santé et la productivité des sols. Les changements relativement rapides dans la matière organique labile du sol laissent supposer que ces fractions pourraient converger d’ici une ou quelques décennies. À ce moment, plusieurs de ces sols auront des concentrations similaires de matière organique labile, mais des quantités encore très différentes de matière organique plus stable. Ainsi, si l’expérience était poursuivie, on pourrait mieux comprendre les contributions relatives de la matière organique labile et stable à la santé et à la productivité des sols dans la région semi-aride du sud de l’Alberta.
Résumé
Nous avons étudié la réaction de la matière organique du sol (MOS) à un changement abrupt du milieu à l’aide d’un bioessai au champ à long terme. Nous avons choisi 36 sols comportant un vaste éventail de MOS reflétant de grandes différences dans la gestion, le climat et les antécédents écologiques, et nous les avons transportés au site de Lethbridge, en Alberta (Canada). L’expérience comprenait des parcelles témoins et des parcelles fertilisées à l’azote. Chaque année, les parcelles ont été ensemencées de blé de printemps et gérées sans travail du sol ni irrigation, et chaque année, les résidus de cultures aériens étaient enlevés. Tous les sept ans, les sols ont été échantillonnés et analysés : matière organique (MO), azote total (NT), carbone de la fraction légère (C-FL) et azote de la fraction légère (N-FL). La plupart des sols ont perdu de la MO et du NT au cours des 21 ans de l’étude, et la quantité perdue était étroitement liée aux quantités originales (9–74 g C kg–1, 1,4–6,4 g N kg–1). De même, le C et le N de la FL, indices de la MO labile, ont diminué dans la plupart des sols, mais la vitesse des pertes était plus élevée que celle observée pour la MO. Dans quelques sols, les faibles quantités initiales de MOS ont augmenté lentement. Il semble que les sols aient progressé vers un état stable, même si la convergence complète de la MO et du NT peut prendre un siècle ou plus selon un modèle exponentiel. La MO labile pourrait converger en quelques décennies, de sorte que la MO et le NT de ces sols seraient théoriquement très différents, alors que la MOS labile serait similaire, ce qui pourrait avoir une incidence sur la santé des sols. Nos résultats montrent l’intérêt des bioessais au champ à long terme pour mieux comprendre la dynamique de la MOS en réponse à la gestion des sols et aux changements climatiques.