A. Romian, Cornelia Rumpel, Abad Chabbi, Alexandra Creme, T. Lan, X. Le Roux, Unité de Recherche Pluridisciplinaire Prairies et Plantes Fourragères (P3F), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (iEES Paris), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Sorbonne Université (SU)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Ecologie Microbienne - UMR 5557 (LEM), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL), Université Paris-Saclay, Unité de Recherche Pluridisciplinaire Prairies et Plantes Fourragères ( P3F ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes ( ECOSYS ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -AgroParisTech, CNRS, IEES UMR (Sorbonne Université, CNRS, IRD, INRA, UPEC), Sorbonne Université, Ecologie microbienne ( EM ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon ( ENVL ) -Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -VetAgro Sup ( VAS ), Université Paris Saclay, Université de Lyon-Université de Lyon-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut d'écologie et des sciences de l'environnement de Paris (IEES (UMR_7618 / UMR_D_242 / UMR_A_1392 / UM_113) ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-VetAgro Sup - Institut national d'enseignement supérieur et de recherche en alimentation, santé animale, sciences agronomiques et de l'environnement (VAS)
Temporary (ley) grassland introduced into cropping cycles has been advocated as being beneficial for the delivery of ecosystem services by agricultural soils. The management of these temporary grasslands has unknown effects on soil organic matter (SOM) concentrations and biogeochemical properties of the cropland soils following the grassland phase. Here, we investigated the legacy effect of differently managed temporary grasslands, i.e. change of soil properties lasting beyond three years of crop. We assessed soil organic carbon (SOC) quantity and SOM biogeochemical signature (composition of soil neutral carbohydrates and lignin), as well as microbial activities (potential C and N mineralization and denitrification). We used a long-term field experiment on Cambisol with temperate climate in western France, where temporary grassland management practices differed in terms of duration (3 or 6 years) and presence or absence of N fertilisation. Topsoil (10 cm) samples were collected after a 3-yr crop rotation (maize, wheat, barley). Our results showed that N fertilisation during the grassland phase was necessary to maintain soil C and N concentrations beyond three years of crop. Temporary grassland management may affect microbial activities as indicated by contrasting polysaccharide and lignin composition. It had however, no effect on potential CO2 and N2O emissions during laboratory incubations. The biogeochemical signature of SOM was close to continuous grassland only in treatments with 6 yrs of fertilized temporary grassland. We thus, conclude that the legacy effects of a grassland phase on SOC quantity and properties of SOM depend on its management.