Le climat, la teneur en carbone et la texture du sol régissent la formation et la persistance indépendantes de la matière organique particulaireet de la matière organique associée aux minéraux dans le sol.
Citation
Haddix, M.L., Gregorich, E.G., Helgason, B.L., Janzen, H., Ellert, B.H., Francesca Cotrufo, M. (2020). Climate, carbon content, and soil texture control the independent formation and persistence of particulate and mineral-associated organic matter in soil. Geoderma, [online] 363 http://dx.doi.org/10.1016/j.geoderma.2019.114160
Résumé en langage clair
Il est important de comprendre les mécanismes régissant la formation et la persistance de la matière organique du sol pour gérer la santé des sols et assurer une production alimentaire durable. Cette expérience avait pour objectif de comprendre la formation de la matière organique du sol et la persistance de la matière organique du sol nouvellement formée. Nous avons utilisé des sols prélevés dans un réseau de 10 sites agricoles à travers le Canada qui couvrent un large éventail de teneurs en carbone du sol, de textures et de conditions climatiques. Nous avons dispersé les sols en fragments physiques de manière à isoler 3 fractions distinctes : une fraction extractible à l’eau, une fraction organique particulaire et une fraction minérale. Tous les sols du réseau avaient reçu de la paille avec traceur carbone 5 ans avant l’échantillonnage; cela nous a permis de déterminer le carbone qui était issu de cette paille d’origine dans les 3 fractions. Nous avons effectué le fractionnement physique des sols au début du processus de décomposition (six mois après l’ajout de paille) et plus tard (cinq ans après cet ajout). Au bout de six mois, le carbone issu de la paille était présent dans toutes les fractions, mais au bout de cinq ans, il avait diminué dans toutes les fractions, sauf dans la fraction minérale. La formation de matière organique dans la fraction minérale était liée à des précipitations annuelles moyennes élevées et à une faible teneur en sable, tandis que la formation de matière organique particulaire était liée à une teneur élevée en carbone du sol. La persistance des deux fractions au cours de l’étude était associée à une faible température du sol et à une teneur élevée en carbone du sol. Rien n’indiquait que la formation de matière organique minérale résulte de la décomposition de la matière organique particulaire, ce qui laisse supposer que ces deux fractions sont formées par deux voies distinctes. Cela a d’importantes implications pour les modèles de carbone du sol, qui supposent que le carbone issu de la paille traverse une série de fractions, devenant plus stable en cours de route.
Résumé
© 2019. Il est important de comprendre les mécanismes régissant la formation et la persistance de la matière organique du sol (MOS) pour gérer la santé des sols et assurer une production alimentaire durable. La formation de la MOS et le degré de protection de celle-ci contre la décomposition sont importants pour déterminer la persistance à long terme de la MOS. Nous avons utilisé des sols prélevés dans le cadre d’une étude sur la décomposition de litière marquée au 13 C réalisée dans des sites agricoles au Canada pour comprendre la formation de la MOS et la persistance de la MOS nouvellement formée. Les dix sites agricoles présentaient une vaste gamme de teneurs en carbone du sol, de textures et de conditions climatiques. Nous avons fractionné le sol pour isoler la matière organique extractible à l’eau (MOEE), la matière organique particulaire fine en suspension (MOPf), la matière organique particulaire de la taille du sable et occluse (MOPo) et les particules de la taille du limon et de l’argile, appelées matière organique associée aux minéraux (MOAM). Nous avons utilisé le traçage quantitatif des isotopes pour déterminer le C issu de la litière dans toutes les fractions. Nous avons effectué ces analyses au début du processus de décomposition (six mois après l’incubation) et plus tard (cinq ans après l’incubation) afin d’évaluer les facteurs qui régissent la formation et la persistance de la MOP et de la MOAM. Au bout de six mois, le C issu de la litière était présent dans toutes les fractions, mais au bout de cinq ans, il avait diminué dans toutes les fractions, à l’exception de la MOAM. La formation de MOAM était liée à des précipitations annuelles moyennes élevées et à une faible teneur en sable, tandis que la formation de MOPo était liée à une teneur élevée en C du sol. La persistance de la MOAM et de la MOP durant l’incubation était associée à une faible température du sol et à une teneur élevée en C du sol. Rien n’indiquait de manière constante que la formation de MOAM résulte de la décomposition de la MOP, ce qui laisse supposer que la MOAM et la MOP sont formées par deux voies distinctes. Cela a d’importantes implications pour les modèles de COS, qui supposent que le C issu des plantes traverse une série de réservoirs, devenant plus stable en cours de route.