Quelle est l’importance du « priming effect » à long terme ? Apport d’une expérimentation au champ de 52 ans
Résumé
Introduction. Des expérimentations en laboratoire sur temps court ont montré que la vitesse de
minéralisation des matières organiques du sol pouvait être augmentée par l’apport de matières
organiques fraiches, une sur-minéralisation que l’on dénomme « priming effect ». Ce
processus pourrait affecter la dynamique du C à des échelles globales, mais son importance
n’a pas encore été évaluée à des échelles de temps pluriannuelles à décennales. Matériels et
méthodes. Dans cette étude, nous avons analysé l’évolution des teneurs et stocks de carbone
organique du sol d’une expérimentation de jachère nue de longue durée (52 ans), située à
Grignon (Yvelines, France). Les sols ont été gardés nus depuis le début de l’essai par
désherbage manuel ou chimique et les parcelles ont reçu, soit aucun apport organique depuis
52 ans, soit un apport annuel de paille fraîche ou encore un apport annuel de paille compostée.
Nous avons fait l’hypothèse que l’apport de paille fraiche s’accompagnerait d’un priming
effect contrairement à l’apport de paille compostée et que les stocks de C organique du sol
devraient donc se différencier au cours du temps entre les différentes parcelles. Des
échantillons d’archive ont permis d’établir la cinétique d’évolution du carbone organique de
l’horizon de surface (0-20 cm) des sols. Résultats Nous n’avons observé aucune différence
significative entre les stocks de C organique des sols, que la paille ait été apportée fraîche ou
compostée, ce qui suggère une absence de priming effect à long terme. Pour aller plus loin,
nous avons évalué si les taux de minéralisation de la matière organique du sol différaient entre
les parcelles avec et sans entrée de matière organique fraîche au sol, en utilisant des modèles
simples de la dynamique du COS basés sur le formalisme Hénin-Dupuis. En utilisant un
modèle à 3 compartiments de carbone nous avons trouvé que les vitesses de minéralisation du
carbone sont 2 à 4 fois plus lentes dans apport de matière organique fraîche qu’avec. Ceci
suggère un priming effect important. Cependant, en utilisant un modèle à 4 compartiments de
carbone, une cinétique de premier ordre avec les mêmes paramètres décrit bien l’évolution
des teneurs en carbone dans toutes les parcelles de l’essai. Conclusion Nos résultats ne
permettent pas de conclure à l’absence d’un effet du priming effect sur les stocks de carbone
organique du sol à l'échelle de temps décennales, mais suggèrent que ce processus n’est pas
essentiel, ni peut être pertinent pour expliquer la dynamique du carbone organique des sols à long terme.