C:N ratios and carbon distribution profile across rooting zones in oilseed and pulse crops.

Gan, Y.T., Liang, B.C., Liu, L.P., Wang, X., et McDonald, C.L. (2011). « C:N ratios and carbon distribution profile across rooting zones in oilseed and pulse crops. », Crop & Pasture Science, 62(6), p. 496-503. doi : 10.1071/CP10360

Résumé

Pour modéliser la dynamique du carbone (C) et de l’azote (N) dans les systèmes agricoles, il est très important de connaître le rapport C/N des résidus de culture. Dans les travaux présentés ici, nous avons déterminé i) le rapport C/N des graines, de la paille et des racines de diverses plantes cultivées à feuilles larges et ii) la distribution du carbone et de l’azote dans la couche de 0 à 100 cm de la rhizosphère. Nous avons cultivé au champ 3 oléagineux (canola, (Brassica napus, moutarde, Brassica juncea, et lin, Linum usitatissimum), 3 légumineuses (pois chiche, Cicer arietinum, pois sec, Pisum sativum, et lentille, Lens culinaris), et du blé de printemps (Triticum aestivum L.), avec apport hydrique faible (pluies seulement) et élevé (pluie et irrigation). Nous avons constaté que la masse de carbone racinaire a considérablement baissé avec l’augmentation de la profondeur d’enracinement, environ 58 % de la masse de carbone racinaire se retrouvant dans les 20 premiers centimètres du sol, 78 % dans les 40 premiers centimètres, et 94 % 60 premiers centimètres. Des différences significatives de masse de carbone racinaire entre espèces ont été observées dans les 20 premiers centimètres, 66 % du carbone racinaire total du canola, de la moutarde et du blé se retrouvant dans cette couche, tandis que la proportion était de 55 % pour le pois sec, la lentille et le lin, et de 41 % pour le pois chiche. Quant à la masse d’azote racinaire, elle a évolué de la même façon que le carbone racinaire. Le rapport C/N des graines allait de 6 à 17, tandis que celui de la paille était compris entre 14 et 55, et celui des racines, entre 17 et 75. Avec l’apport hydrique faible, le rapport C/N de la paille était de 33 pour le canola et la moutarde, soit une valeur moins élevée que celles du lin (38) et du blé (41). Avec l’apport hydrique élevé, toutefois, le rapport C/N de la paille de la moutarde et du blé était de 55, ce qui dépasse la valeur obtenue pour le canola, la moutarde et le lin (47). Par ailleurs, le rapport C/N moyen de la paille des 3 légumineuses était de 17, ce qui est beaucoup moins élevé que les valeurs obtenues pour les oléagineux et le blé (41 et 32, respectivement). Pour ce qui est du rapport C/N des racines, nous avons constaté qu’en moyenne, le canola, la moutarde et le blé ont donné une valeur plus élevée (44) que le pois chiche (33) et la lentille (29); la valeur la plus faible a été obtenue pour le pois sec (18). Le rapport C/N des racines n’a pas changé avec la profondeur d’enracinement. Ces mesures détaillées de la distribution verticale du carbone et de l’azote racinaire et des rapports C/N de diverses plantes cultivées permettront de mieux estimer les apports de carbone et d’azote dans les études sur le cycle de ces éléments.