Is priming effect a significant process for long-term SOC dynamics? Analysis of a 52-years old experiment Quelle est l'importance du "priming effect" à long terme ? Apport d'une expérimentation au champ de 52 ans

Rémi Cardinael (1, 2) , Thomas Eglin (3) , Bertrand Guenet (4) , Cathy Neill (5) , Sabine Houot (1, 2) , Claire Chenu (1, 2)

1 ECOSYS - Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes
2 Université Paris-Saclay
3 Direction Productions et Energies Durables – Service Agriculture et Forêt
4 LSCE - Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette]
5 UMR UMPC-CNRS

13èmes Journées d’étude des sols 2016 90 S7 Présentations poster Quelle est l’importance du « priming effect » à long terme ? Apport d’une expérimentation au champ de 52 ans Rémi Cardinael, Thomas Eglin, Bertrand Guenet, Cathy Neil, Sabine Houot, Claire Chenu UMR Ecosys, INRA AgroParisTech Grignon; ADEME, Angers; LSCE, CNRS, Saclay Introduction. Des expérimentations en laboratoire sur temps court ont montré que la vitesse de minéralisation des matières organiques du sol pouvait être augmentée par l’apport de matières organiques fraiches, une sur-minéralisation que l’on dénomme « priming effect ». Ce processus pourrait affecter la dynamique du C à des échelles globales, mais son importance n’a pas encore été évaluée à des échelles de temps pluriannuelles à décennales. Matériels et méthodes. Dans cette étude, nous avons analysé l’évolution des teneurs et stocks de carbone organique du sol d’une expérimentation de jachère nue de longue durée (52 ans), située à Grignon (Yvelines, France). Les sols ont été gardés nus depuis le début de l’essai par désherbage manuel ou chimique et les parcelles ont reçu, soit aucun apport organique depuis 52 ans, soit un apport annuel de paille fraîche ou encore un apport annuel de paille compostée. Nous avons fait l’hypothèse que l’apport de paille fraiche s’accompagnerait d’un priming effect contrairement à l’apport de paille compostée et que les stocks de C organique du sol devraient donc se différencier au cours du temps entre les différentes parcelles. Des échantillons d’archive ont permis d’établir la cinétique d’évolution du carbone organique de l’horizon de surface (0-20 cm) des sols. Résultats Nous n’avons observé aucune différence significative entre les stocks de C organique des sols, que la paille ait été apportée fraîche ou compostée, ce qui suggère une absence de priming effect à long terme. Pour aller plus loin, nous avons évalué si les taux de minéralisation de la matière organique du sol différaient entre les parcelles avec et sans entrée de matière organique fraîche au sol, en utilisant des modèles simples de la dynamique du COS basés sur le formalisme Hénin-Dupuis. En utilisant un modèle à 3 compartiments de carbone nous avons trouvé que les vitesses de minéralisation du carbone sont 2 à 4 fois plus lentes dans apport de matière organique fraîche qu’avec. Ceci suggère un priming effect important. Cependant, en utilisant un modèle à 4 compartiments de carbone, une cinétique de premier ordre avec les mêmes paramètres décrit bien l’évolution des teneurs en carbone dans toutes les parcelles de l’essai. Conclusion Nos résultats ne permettent pas de conclure à l’absence d’un effet du priming effect sur les stocks de carbone organique du sol à l'échelle de temps décennales, mais suggèrent que ce processus n’est pas essentiel, ni peut être pertinent pour expliquer la dynamique du carbone organique des sols à long terme.

Domaines: Sciences du Vivant [q-bio]

Rémi Cardinael, Thomas Eglin, Bertrand Guenet, Cathy Neill, Sabine Houot, et al.. Is priming effect a significant process for long-term SOC dynamics? Analysis of a 52-years old experiment Quelle est l'importance du "priming effect" à long terme ? Apport d'une expérimentation au champ de 52 ans. 13. Journées d'Etude des Sols - Sol et Changement Global, 2016, Louvain-la-Neuve, Belgium. ⟨hal-01624903⟩