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Quantifying and simulating carbon and nitrogen mineralization from diverse exogenous organic matters

Authors :
Laurent Thuriès
Bernard Nicolardot
Sabine Houot
Florent Levavasseur
Bruno Mary
Gwenaëlle Lashermes
Thierry Morvan
Virginie Parnaudeau
Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS)
AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Fractionnement des AgroRessources et Environnement (FARE)
Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Transfrontalière BioEcoAgro - UMR 1158 (BioEcoAgro)
Université d'Artois (UA)-Université de Liège-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-JUNIA (JUNIA)
Université catholique de Lille (UCL)-Université catholique de Lille (UCL)
Sol Agro et hydrosystème Spatialisation (SAS)
Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-INSTITUT AGRO 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)
Agroécologie [Dijon]
Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Recyclage et risque (UPR Recyclage et risque)
Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
Transfrontalière BioEcoAgro (Transfrontalière BioEcoAgro)
Université d'Artois (UA)-Université de Liège-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Université du Littoral Côte d'Opale (ULCO)-Université de Lille-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
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 Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Source :
Soil Use and Management, Soil Use and Management, 2022, 38 (1), pp.411-425. ⟨10.1111/sum.12745⟩, Soil Use and Management, Wiley, 2021, pp.1-15. ⟨10.1111/sum.12745⟩
Publication Year :
2022

Abstract

International audience; The potential contributions of exogenous organic matters (EOMs) to soil organic C and mineral N supply depend on their C and N mineralization, which can be assessed in laboratory incubations. Such incubations are essential to calibrate decomposition models, because not all EOMs can be tested in the field. However, EOM incubations are resource-intensive. Therefore, easily measurable EOM characteristics that can be useful to predict EOM behaviour are needed. We quantified C and N mineralization during the incubation of 663 EOMs from five groups (animal manures, composts, sewage sludges, digestates and others). This represents one of the largest and diversified set of EOM incubations. The C and N mineralization varied widely between and within EOM subgroups. We simulated C and N mineralization with a simple generic decomposition model. Three calibration methods were compared. Individual EOM calibration of the model yielded good model performances, while the use of a unique parameter set per EOM subgroup decreased the model performance, and the use of two EOM characteristics to estimate model parameters gave an intermediate model performance (average RMSE-C values of 32, 99 and 65 mg C g(-1) added C and average RMSE-N values of 50, 126 and 110 mg N g(-1) added N, respectively). Because of the EOM variability, individual EOM calibration based on incubation remains the recommended method for predicting most accurately the C and N mineralization of EOMs. However, the two alternative calibration methods are sufficient for the simulation of EOMs without incubation data to obtain reasonable model performances.

Details

Language :
English
ISSN :
02660032 and 14752743
Database :
OpenAIRE
Journal :
Soil Use and Management, Soil Use and Management, 2022, 38 (1), pp.411-425. ⟨10.1111/sum.12745⟩, Soil Use and Management, Wiley, 2021, pp.1-15. ⟨10.1111/sum.12745⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....2b4ee459cccb01299b9bf7dcc69d9c2a