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African Crop Science Journal
African Crop Science Society
ISSN: 1021-9730
EISSN: 1021-9730
Vol. 25, No. 4, 2017, pp. 473-490
Bioline Code: cs17042
Full paper language: French
Document type: Research Article
Document available free of charge

African Crop Science Journal, Vol. 25, No. 4, 2017, pp. 473-490

 en
Alami, N. el & Ismaili, M.

Abstract

The indirect technique based on the principle of dilution of the isotopic labeling by nitrogen from residue mineralisation has the advantage of being simpler and less expensive than the direct technique (by labelling residues with 15N). However, it has limitations due to the temporary organisation of an amount of nitrogen of the 15N tracer in the presence of the organic residues and which causes a dilution of the isotopic labeling which is not related to the mineralisation of the residues applied, Which leads to an over estimation of the nitrogen-residues use by the plant. In order to minimise errors related to N pools substitution, a modified approach to this technique was suggested. It consists of labeling the soil with 15N and allowing it to stabilise for several months before applying the unlabeled residues. By this soil pre-labeling, the mineral nitrogen native to the soil and the nitrogen organised by the microorganisms have substantially a similar enrichment in 15N. A field experiment was conducted to test the new approach for estimating crop N uptake from suflower residues. The soil was pre-labeled with 15N by applying 15N-fertiliser to sunflower crop ( Helianthus annuus check for this species in other resources L. var. Viki). 14N plots which received unlabelled fertiliser were also set up. At harvest, 15N-labelled residues were added to the unlabelled soils (direct technique) and unlabelled residues were added to the 15N-labelled soils (indirect technique). Control plots without residues were also established. All plots were sown with wheat ( Triticum aestivum check for this species in other resources L. var merchouch) – sunflower (Helianthus annuus L. var. Viki) cropping sequence. The objective of this study is to test in the field the new approach to the dilution technique and to compare it with the direct technique. If the estimates of crop N uptake from organic residues, obtained by the two techniques are similar, this will strongly argue for the validity of the new approach tested. In the cropping sequence, the first and second crop derived respectively 6,92 % and 3,62 % from crop residues estimated by the direct method, 7,9 % and 4.24 % estimated by the indirect method. The results showed no significant difference between the two techniques, which suggests that the soil pre-labeling new technique compares well with the direct technique. It also has the advantage of being less expensive and easier to use for a wide range of organic residues, even the most complex ones.

Keywords
15N; %Ndfr; crop residues; isotopic dilution

 
 fr PERFORMANCES D’UNE NOUVELLE APPROCHE DANS L’ESTIMATION AU CHAMP DE l’UTILISATION DE L’AZOTE DES RÉSIDUS DE RÉCOLTE PAR LES CULTURES
Alami, N. el & Ismaili, M.

Résumé

La technique isotopique indirecte, basée sur le principe de dilution du marquage isotopique par l’azote issu de la minéralisation des résidus organiques non enrichies de l’15N, a l’avantage d’être plus simple et moins onéreuse que la technique directe (par marquage des résidus). Elle possède cependant des limitations, dues à l’organisation temporaire d’une quantité de l’azote du traceur 15N, en présence des résidus organiques et qui provoque une dilution du marquage qui n’est pas en relation avec la minéralisation des résidus appliqués, ce qui amène à une surestimation de l’utilisation de l’azote des résidus par la plante. A fin de parer à ces erreurs liées à la substitution des pools de N, une approche modifiée de cette technique a été suggérée. Elle consiste à marquer le sol par 15N et le laisser se stabiliser, durant plusieurs mois, avant d’appliquer les résidus non marqués. Par ce pré-marquage du sol, l’azote minéral natif du sol et l’azote organisé par les microorganismes ont sensiblement un enrichissement similaire en 15N. Une expérience a été conduite au champ a fin de tester la fiabilité de nouvelle approche à la technique de dilution dans l’estimation de l’azote des résidus de tournesol ( Helianthus annuus check for this species in other resources L. var. Viki) et de la comparer à la technique directe. Le sol a été pré-marqué avec 15N en appliquant un engrais enrichi de 15N à la culture du tournesol. A la récolte, nous avons utilisé une méthode de marquage croisé, dans laquelle les résidus de récolte de tournesol marqués par 15N sont appliqués à un sol non marqué (technique directe) et des résidus de récolte de tournesol non marqués sont appliqués à un sol préalablement marqué par 15N (technique indirecte, nouvelle approche). Des témoins, sans résidus, à sol prémarqué et à sol non marqués, sont également réalisés. Toutes les parcelles ont été semées avec du blé ( Triticum aestivum check for this species in other resources L. var merchouch) et du tournesol (Helianthus annuus L. var. Viki), en succession. Les pourcentages d’azote provenant des résidus de tournesol (% Ndfr) dans les cultures du blé et de tournesol ont été respectivement 6,92 % et 3,62 %, estimés par la méthode directe et 7,9 %, 4,24 %, estimé par la méthode indirecte. Les résultats n’ont montré aucune différence significative entre les deux techniques, ce qui suggère que la nouvelle technique par pré-marquage du sol est aussi fiable que la technique directe dans l’estimation de l’utilisation de l’azote des résidus de récolte par les cultures. Elle a en plus l’avantage d’être moins onéreuse et d’être plus simple d’utilisation pour une large gamme de résidus organiques même les plus complexes.

Mots Clés
15N; %Ndfr; résidus de cultures; dilution isotopique

 
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