Travaux passés et futurs sur le couplage CN UREP & INRA Laon, Reims, Dijon

(1)

HAL Id: hal-02794266

https://hal.inrae.fr/hal-02794266

Submitted on 5 Jun 2020

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

Travaux passés et futurs sur le couplage CN UREP &

INRA Laon, Reims, Dijon

Sébastien Fontaine

To cite this version:

Sébastien Fontaine. Travaux passés et futurs sur le couplage CN UREP & INRA Laon, Reims, Dijon.

Journées Scientifiques du Département Environnement Agronomie, 2015. �hal-02794266�

(2)

Travaux passés et futurs sur le couplage CN

UREP & INRA Laon, Reims, Dijon

FONTAINE Sébastien

Unité de Recherche sur l’Ecosystème Prairial (UREP) Sebastien.fontaine@clermont.inra.fr

Novembr 2014

(3)

Priming effect: un processus

observé sous tous les angles à l’UREP

Microbes Humus (N, P, K, S)

Enzymes extracellulaires

Composés solubles (N, P, K, S)

CO2

Exsudats &

Litières (riches en énergie)

+ +

+

+ ^priming

Ø

La décomposition de l’humus ne fournit pas assez d’énergie aux microbes pour vivre

Ø

Les microbes décomposent l’humus en cométabolisme pour accéder aux nutriments

(4)

L’apport de C dans un sol peut diminuer son stock de C !

Ø

Le stockage du C est déterminé par le priming et

les contraintes N.

(5)

Quantification du « rhizosphère priming »

^PC

Exit of MVB air

C Air

F 2

F 1

M S A R

P R M F C CO 2 foss H il F

Labelling system

F 2 E

E 2

Système de

1

marquage des plantes avec du 13C et 14C

Ø

Des incubations de sol aux systèmes sol-plante

(6)

La présence de la plante

augmente la minéralisation de l’humus par 2 ou 3!

Ø

Le rhizosphère priming varie au cours des saisons et de la fauche Shahzad et al 2012 Days after sowing

0 100 200 300 400 500 600

R s ( m g C O

2

-C k g

-1

s o il d ay

-1

)

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

Planted soil Bare soil

(7)

Plant photosynthesis

Plant respiration

Plant

Plant N uptake Humification

SOM

FOM

SOM- decomposers

SOM- builders

CO2

CO2 Mineral N

Microbial respiration

N inputs

N leaching (not

constant) Exudates &

Plant litter

Priming effect (SOM decomposition)

FOM uptake

Humification

Plant exportation

FOM uptake

N min

eralization-im

mobilization

ine N m zati rali im on- iliz mob n atio

C-fluxes N-fluxes

Symphony: modèle d’écosystème où les flux CN sont régulés par les microorganismes.

6 Perveen et al 2014

(8)

7

Des prédictions honorables

Symbol Unit Observed value±SD Predicted value Deviation^* (%)

�_� g C m^-2 525±107 507.49 3.3

�_� g C m^-2 635±129 634.99 0 .0

� g N m^-2 2.09±0.68 2.98 43.0

�_��_� g C m^-2day^-1 0.42±0.04 0.405385 3.3

�� g N m^-2day^-1 0.0055± 0.0047 0.0078342 43.0

� �_�

� �

g C m^-2day^-1 0.57±0.40 0.540594 5.5

Mean deviation for all variables 16.4

Biomasse plante MOP

N minéral

Production fourrage

Lessivage

Stockage de C

(9)

Dans les systèmes à forte régulation microbienne, l’offre du sol s’ajuste au

besoin de la plante

8

(10)

Réintroduire une régulation microbienne des cycles dans des systèmes de culture

innovants

Perspectives

Projet européen financé par Biodiversa

Ø

Systèmes conventionnels versus innovants:

-Rotation sur couvert de légumineuses

-Implantation de plantes cultivées dans les prairies permanentes

-Introduction de plantes clés pour la régulation microbienne (forte exsudation).

P C

M V B Exit

of air

C Ai r

F 2

F 1 M S A R

P R M F C C O 2 f o s s i l H F

Labellin g system