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Reponse de la biomasse microbienne a l'adjonction au sol de materiel vegetal marque au 14C: Role des racines vivantes

1984; Elsevier BV; Volume: 16; Issue: 4 Linguagem: Francês

10.1016/0038-0717(84)90024-5

1879-3428

P. Bottner, Z. Mneimne, G. Billès,

Soil Carbon and Nitrogen Dynamics

De la paille de blémure marquée au 14C et 15N a été incubée au laboratoire, durant 450 jours, à température et humidité contrôlées, dans un sol sableux et dans un sol argileux. Sur la moitié des échantillons, on a mené quatre cultures successives de blé de printemps. A chaque récolte, on a coupé les parties aériennes et retiré les racines du sol. L'autre moitié des échantillons a été maintenue en sol nu, sans plante. Après 277 jours, 1% de paille de blé non marqué à de nouveau été ajouté au sol. La biomasse microbienne a été mesurée après 0, 25, 30, 53, 80, 185, 318 et 430 jours d'incubation en utilisant la méthode de fumigation. Cet article présente les résultats concernant le 14C. La demi-vie des composés marqués se situe entre 60 et 70 jours. Après 430 jours, le sol non cultivé contenait de l'ordre de 10% de carbone marqué de plus que le sol avec plantes. Le maximum de biomasse marquée était atteint avant le jour 25. 50% de la biomasse était alors marqué et le carbone marqué de la biomasse représentait 20% du carbone marqué total qui subsistait dans le sol. Cette proportion diminuait lentement, pour atteindre 15% dans le sol sableux et 17% dans le sol argileux sans plante, au bout des 430 jours. La seconde incorporation de paille non marquée ne modifia pas d'une manière appréciable l'allure de la courbe qui représente la diminution du carbone marqué de la biomasse en % du carbone marqué total qui subsiste dans le sol. Le carbone total de la biomasse (marqué + non marqué) dans les échantillons avec plantes était quelquefois supérieur, quelquefois inférieur à celui des échantillons sans plante. Cependant le rapport C marqué/C total dans la biomasse était toujours plus faible dans le sol cultivé que dans le sol sans plante, ceci manifeste clairement de l'effet de la rhizodéposition. Du jour 25 au jour 430, apparaissait une différence croissante dans le rapport C marqué/C total du CO2-C d'une part et du C de la biomasse d'autre part. Dans CO2-C, ce rapport diminuait rapidement; dans le carbone de la biomasse par contre, il restait situé à un niveau élevé; ceci indique probablement que le renouvellement du C est plus lent dans les organismes inactifs que dans ceux qui sont restés actifs. D'autres explications sont également discutées. La quantité de CO2-C dégagée par mg−1 de carbone de la biomasse était plus élevée dans les échantillons cultivés que dans les échantillons sans plante; ceci est probablement dû à l'activation des microorganismes par les racines vivantes (ou les racines en voie de mourir). 14C and 15N-labelled immature wheat straw was incubated in the laboratory for 450 days in either a sandy soil or a clay soil, under controlled conditions of temperature and humidity. One-half of the treatments were cropped 4 times in succession with spring wheat. After each harvest, the roots and shoots were removed from the soil. The remaining treatments were kept bare, without plants. After 277 days, 1% unlabelled wheat straw was again mixed with the soils. Microbial biomass was measured after 0, 25, 53, 80, 185, 318 and 430 days, using the fumigation technique. This paper presents the 14C-data. The half-life of the labelled compounds in soil was from 60 to 70 days. After 430 days about 10% more labelled C remained in bare soil than in cropped soil. Labelled biomass carbon reached its maximum before day 25. By then 50% of the biomass-C was labelled and the biomass represented 20% of the total labelled C remaining in the soils. This percentage decreased slowly to 15% after 430 days in bare sandy soil and to 17% in bare clay soil. A second incorporation of plant material, this time unlabelled, did not appreciably alter the shape of the curve representing the decrease of labelled C in biomass, expressed as % of the total remaining labelled C. Total biomass-C (labelled + unlabelled) in cropped soil was sometimes higher and sometimes lower than in bare soil. However, the labelled C/total C ratio in biomass was always lower; in cropped soils than in soils without plants, clearly showing the effect of rhizodeposition. From days 25 to 430 an increasing difference appeared between the ratio labelled C/total and C in CO2 and the corresponding ratio labelled C/total C in biomass. In CO2-C the ratio diminished rapidly, in biomass-C it remained at a high level, most probably indicating a lower turnover of C in resting but living microorganisms. Other explanations are also discussed. The amount of CO2-C released mg−1 of biomass-C was higher in cropped than in bare soil, presumably because the microorganisms were activated by the living (or dying) root system.