Nitrous oxide and ammonia emissions from crop residue decomposition in soils
Emissions de composés azotés gazeux des sols lors de la décomposition des résidus de cultures : approche expérimentale et modélisation
Résumé
Crop residues are organic inputs to soil that enhance soil carbon stocks. Although, their decomposition in soils have been showed to cause higher nitrous oxide and ammonia emissions. On analysing related literature, we found that the position of residue incorporation affects these gaseous emissions. We carried out laboratory experiments with three different soil - small particled sandy, calcareous clayey and slightly calcareous clayey soils, with red clover and wheat residues incorporated in them. The residues were incorporated in three positions in soil microcosms - on the surface, mixed in the top layer and layered between two soil layers, to simulate real world scenarios. We found that surface placed residues on soil had the highest ammonia fluxes. While layered and mixed residues had higher nitrous oxide fluxes. The fluxes from red clover residue were higher than wheat owing to high nitrogen in the former. We used this flux data obtained to test a constructed nitrous oxide and and ammonia emission model by coupling CANTIS, NOE and ammonia volatilisation models. We found that the model simulations were underestimated although they were corresponding well qualitatively with the experimental observations.
La décomposition de résidus agricole dans les sols entraine une augmentation des émissions d’oxyde nitreux et d'ammoniac. C'est la position de l’incorporation des résidus qui affecte ces émissions gazeuses. Nous avons réalisé des expériences en laboratoire avec trois sols différents - des sols sableux à petites particules, des sols argileux calcaires et des sols argileux légèrement calcaires – auxquels nous avons incorporé des résidus de trèfle rouge et de blé. Les résidus ont été incorporés dans trois positions dans des microcosmes de sol - à la surface, mélangés à la couche supérieure et intercalés entre deux couches de sol, afin de simuler des scénarios réels. Nous avons constaté que les résidus placés en surface sur le sol présentaient les flux d'ammoniac les plus élevés. Les résidus placés en couches et mélangés présentaient des flux d'oxyde nitreux plus élevés. Les flux des résidus de trèfle rouge étaient plus élevés que ceux du blé en raison de la forte teneur en azote des premiers. Nous avons utilisé ces données de flux obtenues pour tester un modèle d’émission d'oxyde nitreux et d'ammoniac construit en couplant les modèles CANTIS, NOE et de volatilisation de l’ammoniac. Nous avons constaté que les simulations du modèle étaient sous-estimées bien qu'elles correspondent bien qualitativement aux observations expérimentales.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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