Effects of agroecological practices on soil organic carbon sequestration using synchronic and diachronic approaches in Madagascar

Gedruckte Ausgabe im Verlag kassel university press erschienen

Specific effects of tree species on soil carbon sequestration in a rice-tree association mesocosm experiment: Evidence from natural 13C abundance

International audienceWithin agroforestry systems, trees greatly contribute to soil carbon (C) sequestration. We still know little about how this contribution varies according to tree species. Here, we quantified the soil C content derived from three main tree species, Eucalyptus robusta, Coffea arabica and Citrus clementina, used in rainfed rice-based agroforestry in the Highlands of Madagascar. A fully factorial controlled mesocosm experiment was performed, with seedlings of the tree species planted with or without rice in a Ferralsol. The natural C-13 abundance in the soil was measured to assess tree-and rice-derived C. One year after planting, Eucalyptus robusta was the species exhibiting the highest tree-derived C values, with 148 g C m(-2) on average. In contrast, Citrus clementina transferred only 12 g C m(-2) to the soil. No significant contribution of Coffea arabica to the soil C stock was found. The presence of rice affected neither the growth of tree seedlings nor their abilities to provide C to the soil. The difference in soil C sequestration among tree species was significantly correlated with differential root biomass. Tree root biomass was significantly correlated with soil delta C-13. This experimental assay highlighted the contrasting contributions of tree species to ecological processes such as soil C sequestration at the early stage of agroforestry establishment. Further studies considering tree density and spatial arrangement should be conducted under field conditions to gain further insights into tree contributions to soil C sequestration in agroforestry systems

Impact de l’agriculture climato-intelligente sur les stocks de carbone organique du sol à Madagascar

L’agriculture climato-intelligente (Climate Smart Agriculture) vise à lutter contre le changement climatique et à s’y adapter tout en combattant l’insécurité alimentaire. À Madagascar, différentes pratiques agricoles ont été testées depuis une vingtaine d’années par des organisations non gouvernementales et des institutions de recherche afin d’accroître les rendements, maintenir la fertilité des sols et augmenter les revenus des ménages. Ces pratiques sont l’agriculture de conservation, l’agroforesterie et l’utilisation d’intrants ou d’amendements organiques comme le compost ou le fumier. Cette étude a pour objet de documenter les impacts de quelques pratiques d’agriculture climato-intelligente sur le stockage du carbone dans le sol. Les résultats montrent que le stock de carbone des sols varie fortement d’une pratique à l’autre. Pour l’agriculture de conservation, la différence de stock varie de 0 à 1,82 Mg C ha−1 an−1 par rapport à la pratique traditionnelle (labour et exportation des résidus). Pour l’agroforesterie, la différence de stock entre des systèmes rizicoles sous girofliers et des pratiques de riziculture sur brûlis est de 0,68 Mg C ha−1 an−1. L’utilisation d’apports organiques comme le fumier, le compost ou les déchets urbains a induit des augmentations de carbone du sol de 0,16, 0,81 et 0,42 Mg C ha−1 an−1, mais les effets de ces apports organiques ne sont pas significatifs du fait de la très grande variabilité inter-parcellaire des stocks mesurés. Les pratiques d’agriculture climato-intelligente permettent ainsi d’augmenter la teneur en carbone du sol et ont donc des potentiels d’atténuation du changement climatique, mais ce potentiel est très variable selon la pratique considérée. Un éventuel impact à l’échelle du pays dépendra de l’étendue de l’adoption de ces différentes pratiques