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The dynamics of carbon (C) in soil is fundamentally affected by crop mix in diverse cropping systems, yet, little is known about C inputs from oilseed and pulse crops. This study determined carbon allocation coefficients in grain, straw, roots, and rhizodeposits for important oilseed and pulse crops in comparison with spring wheat (Triticum aestivum L.) under low-water (rainfall only) and high-water (rainfall plus irrigation) conditions. Three oilseeds [canola (Brassica napus L.), mustard (Brassica juncea L.) and flax (Linum usitatissimum L.)], and three pulses [chickpea (Cicer arietinum L.), field pea (Pisum sativum L.) and lentil (Lens culinaris Medik.)], along with a wheat control were tested in Saskatchewan, Canada, in 2006 and 2007. Crops were grown in 15-cm diameter, 100-cm long metal lysimeters pushed into the field of medium-textured Aridic Haploboroll with the soil structure in lysimeters undisturbed. Root mass in the 0-100 cm depth was greater (P < 0.01) under irrigation than that under rainfall for wheat (126% greater), flax (54% greater), and mustard (14% greater); there was no difference for dry pea; and was lower (P < 0.01) under irrigation for chickpea (-16%) and lentil (-35%). Straw-to-root ratio averaged 4.90 under rainfall conditions and 6.22 under irrigation; the ratio differed among crop species only under rainfall conditions where the ratios for wheat (6.33), dry pea (5.35) and mustard (5.00) were greater than the ratios for canola, chickpea, and lentil. The relative C allocation coefficients in grain (Rg), straw (Rs), roots in the 0-100 cm depth (Rr), and rhizodeposits (Re), expressed as estimated C input from each plant part in proportion to total C, varied among crop species. On average, the allocation coefficient for pulse crops (Rg:Rs:Rr:Re) was 0.24:0.46:0.18:0.12 under low-water, and 0.31:0.47:0.14:0.09 under high-water conditions. For oilseeds, the corresponding values were 0.17:0.58:0.15:0.10 for low-water, and 0.19:0.56:0.15:0.10 for high-water conditions. These C allocation coefficients in oilseeds and pulses should provide modellers with essential tools in quantifying C dynamics and soil C sequestration for agricultural systems involving broadleaved crop species.
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La dynamique du carbone (C) dans le sol est essentiellement tributaire des types de cultures et des systèmes agricoles en cause. On sait pourtant peu de choses sur les apports de C provenant des cultures d’oléagineux et de légumineuses. La présente étude a permis d’établir les coefficients d'allocation du C aux grains, à la paille, aux racines et aux rhizodépôts chez des espèces importantes d’oléagineux et de légumineuses par comparaison au blé de printemps (Triticum aestivum L.), en l’absence d’irrigation (pluie seulement) et avec abondance d’eau (pluie et irrigation). Les essais ont porté sur trois oléagineux [canola (Brassica napus L.), moutarde (Brassica juncea L.) et lin (Linum usitatissimum L.)] et trois légumineuses [pois chiche (Cicer arietinum L.), pois sec (Pisum sativum L.) et lentille (Lens culinaris Medik.)], de même que sur une culture témoin de blé. Ils ont été réalisés en Saskatchewan, au Canada, en 2006 et en 2007. Les sujets ont été placés dans des lysimètres de métal de 15 cm de diamètre et de 100 cm de profondeur enfoncés dans un sol à texture moyenne de type haploboroll aridique, sans modification de la structure du sol dans les lysimètres. La masse racinaire entre 0 et 100 cm de profondeur était plus élevée (P < 0,01) en régime irrigué qu’en régime pluvial pour le blé (126 % plus élevée), le lin (54 % plus élevée) et la moutarde (14 % plus élevée). On n’a observé aucune différence pour le pois sec, et la masse racinaire était moins élevée (P < 0,01) en régime irrigué pour le pois chiche (-16 %) et la lentille (-35 %). Le rapport paille/racines s’est établi en moyenne à 4,90 en régime pluvial et à 6,22 en régime irrigué. Ce rapport variait d’une espèce à l’autre uniquement en régime pluvial : ainsi, les rapports établis pour le blé (6,33), le pois sec (5,35) et la moutarde (5,00) étaient plus élevés que les rapports établis pour le canola, le pois chiche et la lentille. Les coefficients relatifs d’allocation du C aux grains (Rg), à la paille (Rp), aux racines entre 0 et 100 cm de profondeur (Rr) et aux rhizodépôts (Re), exprimés en termes d’apport estimatif de C provenant de chaque partie de plante par rapport au C total, variaient d’une espèce à l’autre. En moyenne, les coefficients d’allocation établis pour les cultures de légumineuses (Rg:Rp:Rr:Re) étaient de 0,24:0,46:0,18:0,12 en l’absence d’irrigation et de 0,31:0,47:0,14:0,09 en régime irrigué. Pour les oléagineux, ces coefficients s’établissaient à 0,17:0,58:0,15:0,10 en l’abs
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