De la paille de blé marquée au 14C et 15N a été incubée durant 2 ans dans l’horizon 5-10 cm d’un sol sableux sous une jachère de 3 ans (Jo pour Jeune) et de 8 ans (Vi pour Vieille) de l’Altiplano central de Bolivie. Deux qualités de paille ont été utilisées: la paille appelée N- avec N = 0.3 % et N+ avec N = 1.6 %. Les analyses de 14C, C, 15N et N totaux du sol prélevé à neuf dates sont utilisées dans un modèle de décomposition à 5 compartiments: MOMOS-6. Le taux de N de chaque compartiment est calculé d’après son taux de C divisé par son rapport C/N. L’entrée du modèle, la nécromasse (NC), est divisée en matériel végétal labile (VL) et stable (VS), sur la base de ses caractères biochimiques. Ses C et N sont utilisés par la biomasse microbienne (BM) qui alimente les compartiments d’humus labile (HL) et stable (HS). Les sorties sont le CO2 produit par BM et N minéral. Chaque constante de vitesse est multipliée par une fonction de réponse à la température et à l’humidité du sol. Le modèle SAHEL prédit cette humidité. Pour les 2 qualités de paille, après 2 ans d’incubation, il ne subsistait plus que 1/4 du’14C initial. Avec N+, 60 à 70 % et avec N-, 55 % du 14C initial ont été minéralisés durant les 100 premiers jours. Après 2 ans, il subsistait 45 et 60 % du 15N initial pour N+ et N- respectivement. L’âge de la jachère a un effet nettement moins important que la teneur en N de la paille qui freine la minéralisation de 15N mais aussi la minéralisation initiale de 14C. La biomasse microbienne prédite par le modèle atteint initialement 30 et 13 % du 14C et 75 et 50 % du 15N qui subsistent dans le sol pour les pailles N+ et N respectivement. Durant les premiers 100 jours, ces valeurs descendent à moins de 8 % pour 14C et entre 10 et 12 % pour 15N pour les deux types de pailles. Durant cette phase initiale, 55 à 65 % du 14C et 65 à 75 % du 15N qui subsistent, s’accumulent progressivement dans l’humus labile qui devient la source principale de C et N pour les microorganismes et d’azote minéral pour les plantes. L’humus stable ne dépasse jamais 2 % du 14C restant et 2.5 % du 15N restant. Le quotient métabolique de la biomasse microbienne (q CO2) était plus élevé avec N- qu’avec N+, du fait d’une demande plus importante en énergie de maintenance pour N-.
La paja de trigo marcada con 14C y 15N ha sido incubada durante dos años en el horizonte 5-10 cm de un suelo arenoso luego de un descanso de tres años (Jo por joven) y de ocho años (Vi por viejo) en el Altiplano central de Bolivia. Dos calidades de paja han sido utilizadas: N- con N = 0.3% , N+ con N = 1.6%. Mediciones en nueve fechas de 14C, C, 15N y N totales del suelo proveen datos para el modelo de descomposición de la materia orgánica MOMOS-6 con cinco compartimientos. Se calcula la tasa de N de cada compartimiento, dividiendo su tasa de C por su tasa C/N. En la entrada del modelo, la necromasa (NC) se divide en material vegetal lábil (VL) y estable (VS) en base a sus características bioquímicas; carbono y nitrógeno que alimentan a la biomasa microbiana (BM) y que a su vez alimenta a los compartimientos del humus lábil (HL) y estable (HS). Las salidas son el CO2 producido por BM y el nitrógeno mineral. Cada constante de velocidad se multiplica por una función de respuesta a la temperatura y humedad del suelo. El modelo SAHEL predice esta humedad. Después de dos años de incubación para ambas calidades de paja, no subsistía más que un 1/4 del 14C inicial. Con N+, el 60-70% y con N- el 55% del 14C inicial se mineralizó durante los 100 primeros días. Después de dos años, subsistió el 45 y 60% del 15N inicial en el suelo para N+ y N-, respectivamente. La edad del descanso tiene un efecto mucho menos importante que el tenor en N de la paja que frena la mineralización de 15N, pero también la mineralización inicial de 14C. La biomasa microbiana predicha por el modelo llega inicialmente a 30 y 13% del 14C total y 75 y 50% del 15N total para las pajas N+ y N-, respectivamente. Durante los primeros 100 días, estos valores bajaron en ambos tipos de paja menos del 8% para 14C y entre 10-12% para 15N. Durante esta fase inicial, 55-65% de 14C y 65-75% de 15N remanentes, se acumulan progresivamente en el humus lábil como fuente de C y N para los microorganismos y de nitrógeno mineral para las plantas. El humus estable no excede nunca en el 2% de 14C ni en el 2.5% de 15N remanentes. El coeficiente metabólico de la biomasa microbiana (q14CO2) fue más elevado con N- que con N+, por su demanda más importante en energía de mantenimiento.
14C and 15N labelled wheat straw was incubated over 2 years in the 5-10 cm layer of a sandy soil, under a young 3 year old fallow plot ( =Jo) and an older 8 year old one (= Vi), in the central Bolivian Altiplano. Two kinds of straw were used: with N = 0.3% called N- and with N = 1.6% called N+. The analyses of total 14C, C, 15N and N at nine sampling dates were used in a five-compartment model of organic decomposition, MOMOS-6. The N content of each compartment was calculated using the C content divided by its C/N ratio. The model input (necromass = NC) is split into labile (VL) and stable (VS) plant material compartments, using the biochemical characteristics of NC. VL and VS are used by the microbial biomass (BM) which provides labile (HL) and stable humus (HS) compartments with C and N. The outputs are CO2 released from BM and inorganic N. Each decomposition rate is multiplied by a temperature- and a soil moisture- response function. The soil moisture was predicted using SAHEL model. For both straw types, only 1/4 of the initial 14C remained in the soil after two years of incubation. With the N+ treatment, 60-70 % and with N- 55 % of the initial 14C were mineralised within the first 100 days. After 2 years of incubation, 45 and 60% of the initially added 15N remained in the soil for N+ and N-, respectively. Thus the N content of the straw lowered the mineralisation of 15N but also the initial mineralisation of 14C. The fallow age affected the decomposition rates much less than the straw quality. At the beginning of incubation, the predicted microbial biomass amounted to 30 and 13% of the remaining 14C and 75 and 50% of the remaining 15N for N+ and N- respectively. During the first 100 days, these values decreased to less than 8% for 14C and to 10-12% for 15N for both straw types. During this initial phase, 55-65% of the remaining 14C and 65-75% of the remaining 15N, accumulated progressively in the labile humus compartment (HL), which became the essential source of 14C and 15N for the micro-organisms and of inorganic N for plants. The stable humus compartment (HS) never exceeded 2% of the remaining 14C and 2.5 % of the remaining 15N. The microbial metabolic quotient (q 14CO2) was higher with the N- treatment than with N+, due to a higher demand of maintenance energy for N-.
