Cette étude contribue à l’initiative internationale 4‰ visant à gérer les sols pour la sécurité alimentaire et le climat. Elle met en évidence que le stockage du carbone doit être appréhendé dans le temps et pas seulement comme une augmentation à court terme de la teneur en carbone du sol. La perte de carbone initialement présent dans le sol par l’ajout de nouveau carbone énergétique (effet d’amorçage) doit être minimisée. Cet effet d’amorçage, qui n’est pas visible par le simple suivi de la teneur en carbone du sol, peut facilement être évalué en mesurant le 14C et le 13C.

L’agrégation des particules du sol aux racines fait partie des traits adaptatifs des plantes à certains stress abiotiques. Ce phénomène a été mis en évidence pour la première fois sur des plantes grasses en contexte désertique. L’extension de ces travaux à des plantes cultivées a permis de montrer que ce mécanisme d’agrégation rhizosphérique contribuait à la tolérance des plantes au stress hydrique.

Pour évaluer la rhizodéposition de C dans le sol, quatre lignées de mil (Pennisetum glaucum, plante en C4) présentant des quantités de sol adhérant aux racines contrastées, ont été cultivées dans un sol de type C3 (matière organique dominée par des restitutions de plantes en C3). Les résultats combinés δ¹³C et F¹⁴C, ont été significatifs après seulement 4 semaines de croissance. 

Les teneurs en carbone dans la rhizosphère, rapportées à la quantité de sol adhérant aux racines, entre les différentes lignées de mil variaient significativement, suggérant ainsi une efficacité différente de rhizodéposition entre ces lignées. Par ailleurs, l’analyse combinée des mesures ¹³C et ¹⁴C a démontré que cette approche permet de mesurer l’apport du C végétal au sol, à un stade précoce de croissance du mil, et d’évaluer la part du carbone du sol qui a été respiré par les microorganismes du sol lors de l’apport de ce carbone riche en énergie (« priming effect »). Grâce à un modèle conceptuel intégrant les teneurs en C et les données de mesures des isotopes du carbone (¹³C et ¹⁴C), nous avons quantifié ce « priming effect » pour toutes les lignées de mil. Nous avons ainsi été en mesure de qu’il était moins élevé pour les lignées présentant une forte agrégation rhizosphérique que pour la lignée caractérisée une faible agrégation rhizosphérique. Ainsi, les lignées de mil ayant plus de sol adhérant aux racines, non seulement déposent plus de carbone autour des racinaire, mais également préservent mieux le C ancien, ce qui indique un meilleur potentiel de séquestration du carbone. L’identification des gènes contrôlant ce caractère pourrait permettre de l’inclure dans des programmes de sélection variétale.

Pour en savoir plus : Sitor Ndour P. M., Hatté C., Achouak W., Heulin T., Cournac L. (2022) Rhizodeposition efficiency of pearl millet genotypes assessed on short growing period by carbon isotopes (δ¹³C and F¹⁴C). SOIL, 8, 49-57. doi: 10.5194/soil-8-49-2022