ASLANVH8

2727

28 octobre 2020 12:28

28 octobre 2020 12:28

Malgré l'importance des dépôts de carbone (C) dans le sous-sol par les cultures à racines profondes pour atténuer le changement climatique et maintenir la santé des sols, la quantification de l'apport de C racinaire et son utilisation microbienne et sa stabilisation en dessous de 1 m de profondeur restent inexplorées. Nous avons étudié l'apport de C par trois plantes vivaces à racines profondes (luzerne, kernza et rosinweed) cultivées dans une installation RootTower unique de 4 m de profondeur. Le marquage à impulsions multiples au 13C a été appliqué pour tracer les flux de C dans les racines, la rhizodéposition et le sol ainsi que l'incorporation de 13C dans les groupes microbiens par les acides gras phospholipides et la stabilisation à long terme des résidus microbiens par les sucres aminés. Le rapport du 13C rhizodéposé dans le PLFA et les pools de sucres aminés a été utilisé pour comparer la stabilité microbienne relative du C rhizodéposé à travers les profondeurs et les espèces végétales. L'allocation souterraine du C entre les racines, les rhizodépôts et les micro-organismes vivants et morts a indiqué un investissement végétal dépendant de la profondeur. La rhizodéposition en tant que fraction de l'apport total de C souterraine a diminué de la couche arable (0 à 25 cm) à la couche la plus profonde (360 cm), c'est-à-dire de 35%, 45% et 36% à 8,0%, 2,5% et 2,7 % pour la luzerne, le kernza et le rosinweed, respectivement, où la luzerne avait un apport de C plus important que les autres espèces entre 340 et 360 cm. La stabilisation microbienne relative des rhizodépôts dans le sous-sol de toutes les espèces a montré une dominance du C récemment assimilé dans la nécromasse microbienne, indiquant ainsi une stabilisation microbienne plus élevée du C rhizodéposé avec la profondeur. En conclusion, nous avons retracé les photosynthétiques jusqu'à 3,6 m de profondeur du sol et montré que même des quantités relativement faibles de C allouées aux couches profondes du sol se stabilisent microbiquement. Ainsi, les cultures à racines profondes, en particulier la luzerne, sont importantes pour la stabilisation et le stockage du C sur de longues échelles de temps dans un sol profond.

Despite the importance of subsoil carbon (C) deposition by deep-rooted crops in mitigating climate change and maintaining soil health, the quantification of root C input and its microbial utilization and stabilization below 1 m depth remains unexplored. We studied C input by three perennial deep-rooted plants (lucerne, kernza, and rosinweed) grown in a unique 4-m deep RootTower facility. 13C multiple pulse labeling was applied to trace C flows in roots, rhizodeposition, and soil as well as 13C incorporation into microbial groups by phospholipid fatty acids and the long-term stabilization of microbial residues by amino sugars. The ratio of rhizodeposited 13C in the PLFA and amino sugar pools was used to compare the relative microbial stability of rhizodeposited C across depths and plant species. Belowground C allocation between roots, rhizodeposits, and living and dead microorganisms indicated depth dependent plant investment. Rhizodeposition as a fraction of the total belowground C input declined from the topsoil (0–25 cm) to the deepest layer (360 cm), i.e., from 35%, 45%, and 36%–8.0%, 2.5%, and 2.7% for lucerne, kernza, and rosinweed, respectively, where lucerne had greater C input than the other species between 340 and 360 cm. The relative microbial stabilization of rhizodeposits in the subsoil across all species showed a dominance of recently assimilated C in microbial necromass, thus indicating a higher microbial stabilization of rhizodeposited C with depth. In conclusion, we traced photosynthates down to 3.6 m soil depth and showed that even relatively small C amounts allocated to deep soil layers will become microbially stabilized. Thus, deep-rooted crops, in particular lucerne are important for stabilization and storage of C over long time scales in deep soil.

None

• AB - Utile à l'AB
• FREDO biologie et travail du sol

2020-11-01

1 novembre 2020