Short-term temperature history affects mineralization of fresh litter and extant soil organic matter, irrespective of agricultural management

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
L'historique de température à court terme affecte la minéralisation de la litière fraîche et de la matière organique du sol existante, indépendamment de la gestion agricole
Titre anglais
Short-term temperature history affects mineralization of fresh litter and extant soil organic matter, irrespective of agricultural management
Auteur(s)
  • MASON-JONES Kyle
  • VREHEN Pim
  • KOPER Kevin
  • WANG Jin
  • VAN DER PUTTEN Wim H.
  • VEEN G. F. (Ciska)
Editeur(s)
Autre(s)
Id
4DWZ8I8Q
Version
2712
Date ajout
28 octobre 2020 12:22
Date modification
30 octobre 2020 11:25
Résumé français
L'influence de la température sur la minéralisation de la litière végétale et de la matière organique préexistante du sol (MOS) concerne non seulement la température dominante, mais aussi la façon dont elle a changé au fil du temps. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont la variabilité de la température dans le temps influence les processus de minéralisation. Ici, nous avons étudié comment l'histoire de la température à court terme affecte la minéralisation de la SOM et de la litière végétale dans les sols de différents systèmes de gestion agricole. Nous avons utilisé des sols issus d'une expérience à long terme avec des traitements de gestion conventionnels et organiques pour mettre en place des microcosmes. Les microcosmes ont été exposés à huit jours de régimes de température contrastés (températures moyennes différentes et températures constantes ou fluctuantes). Les microcosmes ont ensuite été ramenés à une température commune de 16 ° C, de la litière végétale marquée au 13C a été ajoutée à la moitié d'entre eux, et l'efflux de CO2 a été mesuré au cours de la semaine suivante. Nous avons constaté que la MOS et la minéralisation de la litière étaient toutes deux sensibles à l'historique de la température, avec des températures moyennes plus basses pendant le traitement préliminaire associées à une minéralisation plus élevée pendant l'incubation à température commune subséquente. Cet effet a persisté toute la semaine après l'élimination des différences de température. Différents modèles de fluctuation de température et de gestion agricole n'ont pas affecté de manière significative la minéralisation pendant l'incubation à température commune. L'historique de la sensibilité de la minéralisation de la litière, malgré l'ajout de litière après la fin des différences de température, indique que les effets de l'historique de la température peuvent être attribuables à une acclimatation microbienne à court terme. Nous concluons que la matière organique et la minéralisation des litières, qui sont des processus clés du cycle du carbone, sont sensibles à l'historique des températures à court terme. Cela suggère que les futures études sur les effluents de CO2 dans le sol devront peut-être prendre en compte les effets météorologiques récents.
Résumé anglais
The influence of temperature on mineralization of plant litter and pre-existing soil organic matter (SOM) involves not only the prevailing temperature, but also how it has changed through time. However, little is known about how temperature variability through time influences mineralization processes. Here, we investigated how short-term temperature history affects the mineralization of SOM and plant litter in soils from different agricultural management systems. We used soils from a long-term experiment with conventional and organic management treatments to set up microcosms. The microcosms were exposed to eight days of contrasting temperature regimes (different mean temperatures and constant versus fluctuating temperatures). Microcosms were then returned to a common temperature of 16 °C, 13C-labelled plant litter was added to half of them, and CO2 efflux was measured over the following week. We found that SOM and litter mineralization were both sensitive to the temperature history, with lower mean temperatures during preliminary treatment associated with higher mineralization during the subsequent common-temperature incubation. This effect persisted through the week after temperature differences were removed. Different patterns of temperature fluctuation and agricultural management did not significantly affect mineralization during common-temperature incubation. The history sensitivity of litter mineralization, despite litter being added after temperature differences had ended, indicates that the temperature history effects may be driven by short-term microbial acclimation. We conclude that organic matter and litter mineralization, which are key processes in the carbon cycle, are sensitive to short-term temperature history. This suggests that future investigations of soil CO2 efflux may need to take recent weather effects into account.
Note
None
CRAW tags
  • AB - Modalité bio
  • FREDO adaptation aux changements globaux
  • FREDO biologie et travail du sol
  • FREDO fertilisation
WEB tags
  • mineralization dynamics
  • priming effect
  • soil carbon
  • temperature sensitivity
Titre de la publication
Soil Biology and Biochemistry
Pages
107985
Date caractères
September 1, 2020
Date publication
1 septembre 2020
Doi
10.1016/j.soilbio.2020.107985 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
0038-0717 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.