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https://doi.org/10.1111/ejss.12831 

Résumé

L’apport de fertilisants organiques aux sols est une voie intéressante en substitution des fertilisants minéraux. Cependant, comment leur interaction avec les résidus de culture affecte le devenir du carbone et de l’azote ajoutés aux sols est toujours peu connue. Par conséquent, nous avons analysé l’effet de l’ajout conjoint de fertilisqants organiques et de paillis sur les minéralisations du carbone et de l’azote. Nous avons incubé de la paille de canne à sucre (S), du lisier de porc (PS) et des boues de STEU méthanisées séchées (DS) séparément ou en mélange (PS‐S et DS‐S) à 28°C pendant 182 jours. Pour juger des interactions, nous avons utilisé un modèle additif à partir de mesures, et un modèle mécaniste simulant les transformations du carbone et de l’azote dans les sols (CANTIS). Les deux modèles ont surestimé la minéralisation du carbone et n’ont pas prédit correctement la minéralisation de l’azote des mélanges. Les différences entre valeurs observées et valeurs attendues, calculées par les modèles, étaient négatives pour la minéralisation du carbone indiquant une interaction antagoniste dans les mélanges. Les limitations de la minéralisation du carbone pourraient provenir de multiples facteurs, par exemple un « priming effect » négatif ou une limitation de l’accessibilité de l’azote, ce qui n’est pas pris en compte par CANTIS. Nous avons supposé que le « priming effect » induit par la minéralisation d’un mélange n’était pas significativement différente de celui induit par la minéralisation des matériaux organiques incubés seuls. L’introduction d’un facteur de contact dans CANTIS a permis d’obtenir des cinétiques de transformation du carbone et de l’azote correctement ajustées aux données mesurées. Ceci met en évidence l’effet à petite échelle des hétérogénéités de distribution du carbone et de l’azote sur l’intensité de décomposition par les microorganismes. Une meilleure intégration des interactions entre différentes sources de carbone et d’azote devrait être prise en compte pour développer la modélisation en tant qu’outil pour la gestion des agroécosystèmes.

Mots clés : antagonisme; mélange; accessibilité de l’azote; lisier de porc ; boue de STEU

C and N net mineralization kinetics during the incubation of mixtures of organic materials in control soil with pig slurry and sugarcane straw (PS-S) (a, b, c, d, e, f) and with sewage sludge and straw (DS-S) (g, h, i, j, k, l). The measurements are the black circles. The predictions with the simple additive model are the red diamonds, with the corresponding Nash-Sutcliffe efficiency index (Ef in red). The predictions with CANTIS are the black lines, with the corresponding Nash-Sutcliffe efficiency index (Ef in black). PS-Scor, pig slurry and sugarcane straw (d, e, f), and DS-Scorr, sewage sludge and straw (j, k, i), display the simulation with CANTIS using a modified contact factor KMZ with the new corresponding Nash-Sutcliffe efficiency index (Ef).