Carbo-pro: A simulation model to manage soil organic matter through compost applications

The decline in soil organic C (SOC) content leads to reduced fertility and biological activity and reversely to greater susceptibility of soil to erosion. The loss of SOC has been identified as a major threat towards the soil resource. In addition, soils account for one of the largest terrestrial C reservoirs and small but consistent increases in SOC stocks could mitigate climate change effects by storing atmospheric CO2-C in soil organic matter. Annual application of exogenous organic matter (EOM) to cultivated land may lead to long continued accumulation of SOC.

Further Authors:
C. Peltre, J. Doublet, R. Biquillon, A. Pereira, M. Agenis-Nevers

In Europe, recycling of organic biodegradable wastes through composting or anaerobic digestion is encouraged and is expected to increase in the future. The produced composts and digestates applied on cultivated soils differ in their potential contribution to SOC, depending on their origin and degree of transformation before being added to soil. Since C stocks change slowly, repeated applications are needed to observe an increase in SOC. Multi-compartment models of C turnover in soil accurately simulate SOC dynamics in the long-term under different climatic conditions and soil types. RothC is one of the most widely used model that simulates SOC dynamic based on relatively few parameters and input data. In RothC, total organic C in EOM is distributed into pools of labile (DPM), resistant (RPM) and humified (HUM) organic matter according to partition coefficients (fDPM, fRPM and fHUM, respectively). Equations based on the standardized Indicator of residual organic carbon IROC have been developed to calculate the partition coefficients for any kind of EOM and then simulate the evolution of SOC after repeated applications of EOMs. The objective of this study was to develop a web based simulation model allowing the estimation of the effect of repeated or single EOM land application on SOC storage and various associated soil properties. The CARBO-PRO tool is based on the RothC model associated with databases of soil, EOM and climate characteristics. CARBO-PRO makes it possible to simulate the evolution of SOC for any chosen strategy of EOM application under all French soil and climate conditions. Many soil properties are related to SOC contents, including soil aggregate stability, soil water retention, and nutrient availability. In the CARBO PRO tool, available pedotransfer functions relating aggregate stability, cation exchange capacity and water retention to SOC content have been associated to the RothC model. Thus together with SOC increase, the evolution of related soil properties is simulated for the tested scenario of EOM applications.



Copyright: © European Compost Network ECN e.V.
Quelle: Orbit 2012 (Juni 2012)
Seiten: 9
Preis inkl. MwSt.: € 9,00
Autor: C. Lhoutellier
Sabine Houot

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