Enoncé de l'exercice

exercice Exercice

Gestion du carbone et de la biologie des sols - Modèle HENIN DUPUIS

TD d'application du modèle Hénin-Dupuis

(inspiré de Balesdent et al., in Sol et Environnement 2005)

Un sol cultivé a une teneur en C de 10g/kg dans l’horizon labouré (profondeur : 30cm, densité : 1,45) en 2006. La parcelle est cultivée en monoculture de blé pendant 20 ans selon 5 conduites :

  • paille exportée : seules les restitutions souterraines et les chaumes retournent au sol ce qui représente 3 t C/ha par an
  • paille enfouie (3tC/ha par an)
  • paille exportée + compost d’OMR (10t MB/ha/an)
  • paille exportée + compost DV (10t MB/ha/an)
  • paille exportée + compost VG (4t MB/ha/an)

Les composts ont les caractéristiques suivantes :

OMR (ordures ménagères résiduelles)DV (déchets verts) VG (Végéthumus*)
MS (%MB)705080
C organique (g/kg MS)250300320
ISB**0,350,650,71
* Amendement organique répondant à la norme 44051 fabriqué par Phalippou Frayssinet
** L’ISB est une estimation du coefficient isohumique K1

On donne les coefficients suivants :

  • K2 de dégradation de la MO : 0,025 par an
  • K1 paille : 0,12 par an
  • K1 racines : 0,18 par an

Difficulté : ***   Temps : 1 heure 30

Question 1)  

On rappelle l’équation du modèle Hénin-Dupuis :C(t)= A/K_2 + (C(t_0) - A/K_2) * e ^( -(K_2 )(t - t_0))

Où :
A = K1 m
m = somme des masses de carbone des apports organiques, par exemple somme du C des racines et du C des chaumes, pour la première situation
t0 = départ (état initial)
t = après n années d'apport de MO

Quels seront les stocks de C du sol après 20 ans de ces conduites de culture ? (tn = 20)