Virginie Parnaudeau, Laurent Thuriès, Didier Brunet, Sabine Houot, Clément Peltre, Thierry Morvan, Bernard Barthès, Bernard Nicolardot, Environnement et Grandes Cultures (EGC), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Recyclage et risque (Cirad-Persyst-UPR 78 Recyclage et risque), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AGROCAMPUS OUEST, Biologie et Gestion des Adventices (BGA), Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Etablissement National d'Enseignement Supérieur Agronomique de Dijon (ENESAD), Veolia Environnement Group, Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-AgroParisTech, Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Environnement et Grandes Cultures ( EGC ), AgroParisTech-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), UPR78 Risque Environnemental lié au Recyclage, Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes ( Eco&Sols ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Sol Agro et hydrosystème Spatialisation ( SAS ), AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ), Biologie et Gestion des Adventices ( BGA ), Etablissement National d'Enseignement Supérieur Agronomique de Dijon ( ENESAD ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ), AGROCAMPUS OUEST-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), and Etablissement National d'Enseignement Supérieur Agronomique de Dijon (ENESAD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)
In addition to total organic carbon and nitrogen, potential organic carbon mineralization under controlled laboratory conditions and indicators such as the indicator of remaining organic carbon in soil (I-ROC), based on Van Soest biochemical fractionation and short-term carbon mineralization in soil, are used to predict the evolution of exogenous organic matter (EOM) after its application to soils. The purpose of this study was to develop near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) calibration models that could predict these characteristics in a large dataset including 300 EOMs representative of the broad range of such materials applied to cultivated soils (plant materials, animal manures, composts, sludges. etc.). The NIRS predictions of total organic matter and total organic carbon were satisfactory (R(2)p = 0.80 and 0.85, ratio of performance to deviation, RPDp = 2.2 and 2.6, respectively), and prediction of the Van Soest soluble, cellulose and holocellulose fractions were acceptable (R(2)p = 0.82, 0.73 and 0.70. RPDp = 2.3, 1.9 and 1.8, respectively) with coefficients of variation close to those of the reference methods. The NIRS prediction of carbon mineralization during incubation was satisfactory and indeed better regarding the short-term results of mineralization (R(2)p = 0.78 and 0.78, and RPDp = 2.1 and 2.0 for 3 and 7 days of incubation, respectively). The I-ROC indicator was predicted with fairly good accuracy (R(2)p = 0.79, RPDp = 2.2). Variables related to the long-term C mineralization of EOM in soil were not predicted accurately, except for I-ROC which was based on analytical and well-identified characteristics, probably because of the increasing interactions and complexity of the factors governing EOM mineralization in soil as a function of incubation time. This study demonstrated the possibility of developing NIRS predictive models for EOM characteristics in heterogeneous datasets of EOMs. However. specific NIRS predictive models still remain necessary for sludges, organo-mineral fertilizers and liquid manures.