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, exchangeable soil pools (Fig. 47 and Table 31) at Darney in 2016 (D Fol-Exch 26 Mg = -0.89?)

, Mg = -0.73?), Fougères in 1994 (D Fol-Exch

, Mg = -0.45?) and Potées in 2016 (D Fol-Exch

, Conversely, foliage was slightly enriched in 26 Mg compared to the [0-15cm] exchangeable soil at Potées in 1995 (Ctl pre-treatment plot, D FolExch, vol.26

. Mg,

. Ca, MgCO 3 pre-treatment plot, D Fol-Exch

, Mg = 0.06?) and, vol.26, 2004.

, In the limed plots, the Mg isotope composition of foliage was lower than that of the, Mg = 0.12?), vol.26

, Mg = -0.98?), Fougères in 1994 (D Fol-Exch

, Potées in 2016 (D Fol-Exch 26 Mg = -0.51?) and Humont in 2016 (D Fol-Exch

, Conversely, the foliage was enriched in 26 Mg compared to the, vol.26

=. Mg, , vol.26

, Mg = -1.07?), vol.26

, Mg = -0.67?)

, Mg = -0.27?) and at Potées in 2014 (D FolOrg 26

, Mg = -0.14?) but not in, 2004.

, In the lime plots, the organic layer was enriched in 26 Mg isotope compared to the foliage (Fig. 47 and Table 32, Mg = 0.08?), vol.26

, Mg = -1.48?)

, Mg = -1.36?), at Fougères in 2014 (D FolOrg 26

, Mg = -0.63?) and at Potées in 2004 (D Fol-Org

, Mg = -0.40?) and in 2014 (D Fol-Org

, Mg = 0.04?) and at Darney in 2016

, Mg = -0.06?) and at Potées in 2016 (D Org-Exch 26 Mg = -0.11?)

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. ?-(ca, = 42±41 ppm) pour les placettes témoins et de 0,43±0,05 ? (Ca = 48±45 ppm) pour la placette pré-traitement amendée

, Les humus et les feuilles ont des d 44/40 Ca inférieurs à ceux des réservoirs échangeables des sols. Pour l'humus le d 44/40 Ca des placettes témoins est de 0,10 ? (Ca = 5088 ppm) en, 2004.

, Pour les feuilles, les d 44/40 Ca des placettes témoins sont proches en, vol.22, 1995.

, Ca = 4378 ppm) et, vol.21, issue.0, 2014.

, Ca = 4646 ppm) et plus faible en, vol.15, 2004.

, Ca =, vol.3523

, 2004 (triangle) et 2014-2016 (losange) au site des Potées, pour les placettes témoins (bleu), amendées (rouge) et amendée avant traitement, Ca des feuilles, du sol (échangeable et total) et du produit d'amendement (orange) en 1995 (cercle), 1995.

, Concentrations en Ca, d 44/40 Ca et rapports 87 Sr/ 86 Sr des humus du site des Potées, Tableau, vol.41

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. Opfergelt, Les ? 26 Mg des feuilles dans les placettes témoins varient donc entre les quatre sites étudiés de -1.42 ? à -0.40 ? et ils se classent en moyenne de la façon suivante : Fougères et Darney <Humont <Potées. Il semble raisonnable de supposer que cette variabilité puisse être en partie associée à la variabilité des ? 26 Mg du réservoir échangeable des sols (0-15 cm) qui varient de -0,91 ? à -0,34 ? avec le classement suivant : Potées et Fougères <Darney <Humont. Cependant, la gamme de variation des ? 26 Mg foliaire est plus large que celle du réservoir échangeable des sols (0-15cm). De plus, le compartiment foliaire est systématiquement enrichi en 24 Mg par rapport aux sols échangeables, Le site des Potées présente les ? 26 Mg foliaires dans la placette témoin les plus élevés (-0,69 ± 0,25 ? en moyenne de, 1994.

=. Sr, Les feuilles ont des rapports 87 Sr/ 86 Sr proches de ceux du réservoir échangeable des sols, avec en moyenne un rapport 87 Sr/ 86 Sr de 0,713229±0,000274 pour les placettes témoins et pré-traitement amendées (Fig. 60 et Tableau 50). Pour ce système isotopique, il n'y a pas à ce jour de processus biologiques connus qui induisent un fractionnement dépendant de la masse

=. Ca, , p.72

. Cobert, Les ? 44/40 Ca des feuilles sont également inférieurs à ceux du réservoir échangeable des sols. Pour ce système isotopique, la littérature rapporte que des processus de fractionnement isotopique interviennent à l'interface sol/plante ainsi que dans la plante, 2011.

, Mg = -0,88 ? en 1995 et max ? 26 Mg = -0,40 ? en, 2004.

, Fougères (min ? 26 Mg = -1,42 ? en 2005 et max ? 26 Mg = -0,93 ? en 2014), à Darney (min ? 26 Mg = -1,42 ? en 2014 et max ? 26 Mg = -1,12 ? en 2005) et dans une moindre mesure à

, Comme pour le réservoir échangeable des sols, il est néanmoins difficile de conclure quant à la nature de la variabilité

, Les rapports 87 Sr/ 86 Sr des feuilles des placettes témoins du site des Potées sont proches en, 1995.

. Sr, , vol.86

, Sr = 0,712950±0,000077) puis augmentent en, pp.87-86, 2014.

, Sr = 0,713459±0,000029) (Fig. 62B et Tableau 50)

, Les ? 44/40 Ca des feuilles des placettes témoins sont proches en, 1995.

, Ca = 0,22 ?) et en

=. Ca, 21 ?) et inférieurs en, 2004.

, La concentration foliaire en élément nutritif peut fortement varier au cours de l'année, en fonction des stades phénologiques et des processus sous-jacents, Les prélèvements foliaires pour les peuplements feuillus sont donc généralement réalisés au mois d'Aout, 1995.

, Les concentrations foliaires en Ca sont d'ailleurs relativement similaires en 1995 et 2014 (4378 mg.kg -1 et 4646 mg.kg -1 , respectivement), mais plus faibles en 2004 (Ca = 3523 mg.kg -1 ). La valeur de ? 44/40 Ca foliaire faible mesurée en 2004 en comparaison de 1995 et 2014 pourrait donc en partie s'expliquer par une collecte à un stade phénologique différent. Kimmig et al. (2018) ont d'ailleurs récemment mis en évidence diminution du ? 26 Mg des feuilles au cours de l'année dans les feuilles d'érables à sucre. Il est possible que le ? 44 Ca varie également dans les feuilles au cours de la saison de végétation, C'est le cas des échantillons foliaires des Potées prélevés en 1995 et 2014 mais le prélèvement de 2004 a été réalisé en Juin

, La Fig. 64 montre que des relations positives plus ou moins fortes existent entre les concentrations en éléments disponibles dans les sols 0-15cm et les feuilles vertes pour les placettes témoins. Ces relations ont déjà été décrites dans la littérature, les concentrations en éléments dans les feuilles pouvant être considérées comme de bons indicateurs de la 2.2.2. Effet de la fertilité initiale du site sur la réponse à l'amendement

. Ponette, De nombreux facteurs sont connus pour influencer la réponse des écosystèmes à l'amendement : les propriétés du produit appliqué, 1996.

;. Hindar, . Westling, ;. Zetterberg, and . Meiwes, notamment la distribution granulométrique et l'anion associé, les quantités appliquées, 2002.

. Homan, Coat-an-Hay est l'écosystème le moins acide (pH eau 0-15 cm > 4,5, S/T > 40%) tandis que Humont est le plus acide (pH eau 0-15 cm ? 4, S/T < 10%), avec une très faible teneur en Ca et en Mg dans les feuilles et les sols. L'amendement augmente fortement les réservoirs échangeables de Ca et de Mg dans les horizons de surface des sols (0-15cm) à Humont, mais n'augmente que légèrement ceux de Coat-an-Hay. De même, l'augmentation des concentrations foliaires de Ca et de Mg après l'amendement est très élevée à Humont mais très faible à Coat-an-Hay. Si l'on considère le rapport entre les quantités de Mg et de Ca apportées et les quantités de Mg et de Ca présentes dans le sol avant amendement (R Amendement/Sol ), il n'est pas surprenant que les effets de l'amendement soient plus élevés à Humont, le site le plus pauvre chimiquement (R Amendement/Sol Ca = 7,5 et R Amendement/Sol Mg = 3,6) comparé à Coat-an-Hay (R Amendement/Sol Ca = 1,3 et R Amendement/Sol Mg = 0,2). Enfin, aucun changement en termes de quantité de matière sèche des humus n'est mis en évidence à Coat-an-Hay, contrairement à Humont ou la différence entre les placettes témoins et les placettes amendées est la plus élevée des 5 sites étudiés. Nos résultats sont en accord avec les résultats obtenus par, encore les propriétés physico-chimiques des sols avant apport. Ces facteurs peuvent se combiner et il est souvent difficile dans le cas d'expérimentation in situ de statuer sur l'influence de chacun de ces facteurs, 2012.

, Carences induites et déséquilibres nutritionnels

, Bien que les apports d'amendement puissent aider à améliorer les propriétés chimiques, biologiques et physiques des sols forestiers, ils peuvent aussi induire s'ils ne sont pas raisonnés (i.e. réalisation d'un diagnostic de fertilité avant apport) des déséquilibres nutritionnels à long terme dans les peuplements et les sols. Nos résultats montrent sur les sites de Fougères et de Synthèse et conclusions générales

, Darney que l'amendement avec un carbonate de calcium induit sur le long terme, p.40

, Une perte nette de 30 kg.ha -1 (Fougères) et 50 kg.ha -1 (Darney) de Mg a pu être estimée dans les placettes amendées en comparaison des placettes témoins sur la période d'étude. Sur ces mêmes sites, d'autres essais de fertilisation utilisant des produits sans magnésium (NPKCa) provoquent également une diminution des concentrations en Mg échangeable du sol, ans après l'apport) une diminution du Mg échangeable dans les horizons de surface des sols (0-15cm), ainsi que de la concentration foliaire en Mg

, Des apports d'oxyde de magnésium (Renomag, TIMAC 48% MgO) réalisées en 2006 dans des placettes Ca et NPKCa à Darney et Fougères augmentent les concentrations en Mg ech dans le sol (0-15 cm) et améliorent l'état nutritionnel en Mg des peuplements sur ces placettes

, Ces résultats renforcent l'idée que l'apport de carbonate de calcium seul peut induire une diminution du Mg dans le système sol/plante

, Ljungström and Nihlgård (1995)ont également mis en évidence pour cet élément qu'il existe un risque de carence lorsque des amendements carbonatés sont réalisés sur des sols où les niveaux de K sont faibles. Aucune diminution n'est observée dans les concentrations foliaires en K à Darney et Fougères, suggérant (i) que la disponibilité en K dans le sol est encore suffisante pour maintenir le niveau de nutrition des arbres en K, Une diminution du K échangeable est également observée à Fougères et à Darney dans les placettes amendées avec un carbonate de calcium, par rapport aux placettes témoins et ce plus de 40 ans après l'apport

. Toutain, Une compétition au niveau de l'adsorption sur la CEC peut également se produire dans les sols entre Ca et Mg/K, en lien avec la quantité importante de Ca issu de la dissolution des carbonates, Pour les deux éléments (Mg et K), la diminution des réservoirs échangeables du, 1993.

, Comme les ? 26 Mg des feuilles et des réservoirs échangeables des sols (à Darney uniquement) semblent impactés par l'amendement, tout comme la quantité de matière sèche de l'humus, Pour les humus, aucune différence de ? 26 Mg n'est observée entre les placettes amendées et témoins (Fig. 70 et Tableau 53)

, Les modifications de cycles induites par l'amendement et évoquées précédemment (e.g. augmentation du taux de minéralisation, retranslocation de Mg) pourraient expliquer en partie la

. Van-der-heijden, Par exemple, à Potées, 21 ans après l'amendement, les réservoirs échangeables de Mg et de Ca du sol dans les placettes amendées sont très proches de ceux de la placette témoin (Fig. 69) alors que les concentrations foliaires en Mg et Ca sont toujours supérieures. Cette discordance entre le sol minéral et les concentrations foliaires peut être expliquée par un déphasage temporel entre ces deux compartiments, induit par des temps de transferts longs depuis le sol vers la canopée, Sur la plupart des sites, la durée de l'effet de l'amendement sur les concentrations foliaires en Ca et en Mg est beaucoup plus longue que la durée observée sur les réservoirs échangeables du sol (Fig. 73), 2015.

, Ce recyclage est d'autant plus important que l'écosystème est pauvre chimiquement. Synthèse et conclusions générales des sols et des concentrations foliaires en Mg sur le long terme, suggérant un déséquilibre nutritionnel induit par l'amendement. Dans le même temps, une diminution des ? 26 Mg du réservoir échangeable des sols et des feuilles est observée dans ces placettes, suggérant que le produit apporté contient une petite quantité de Mg et/ou que le cycle du Mg change après l'amendement, Comme mentionné dans la Partie 1.3.4 le cycle biologique des nutriments joue un rôle majeur dans la nutrition des arbres et permet un recyclage efficace des nutriments dans le système sol/plante

. Page, Apports et limites de l'utilisation des outils isotopiques Des études précédentes ont déjà montré l'intérêt de l'approche isotopique pour l'étude des cycles du Ca et du Mg, 2008.

B. Holmden, , 2007.

. Bolou-bi, 2016) dans les écosystèmes forestiers. Cependant certaines limites à l'utilisation de cette approche sont à prendre en considération. 3.1. Traceurs de sources : isotopie Mg

. Magnésium, ensemble des produits d'amendement utilisés dans cette étude n'a pas été analysé (produit non disponible pour certains sites). La composition isotopique en Mg du produit d'amendement a été mesurée à Potées (? 26 Mg = -1,60 ?) et à Humont, p.56

. Bolou-bi, Dans cette étude, les ? 26 Mg du réservoir échangeable des sols (0-15cm) et des humus de nos placettes témoins se situent entre -0.9 ? et -0.3 ? sur toute la période d'étude et sont donc toujours plus élevés que ceux des produits d'amendement, alors que les ? 26 Mg des feuilles (-1,4 ? à -0,4 ?) chevauchent parfois légèrement les ? 26 Mg des produits apportés. Les variations isotopiques du Mg entre les placettes témoins et amendées ont donc pu être utilisées pour explorer le devenir du Mg libéré par le produit d, sur une dolomie (? 26 Mg = -1,75 ?) et sont dans la gamme de variation rapportée dans la littérature pour la dolomie : -2,5 ? à -1 ?, 2008.

, Contrairement à la dolomie, les carbonate de calcium ont une teneur en Mg très faible

, En considérant que la dissolution des carbonates n'induit pas de fractionnement du Mg (les sols et humus étudiés sont acides, et la dissolution doit être rapide et totale, < 5%) et leurs ? 26 Mg sont compris entre -5 ? et -4 ? (Galy, 2002.

=. Ca, 54 ?) proche de celle des différents compartiments de l'écosystème forestier, en particulier du réservoir échangeable des sols (? 44 Ca = 0, vol.50, p.10

, Ainsi, malgré l'observation d'une augmentation de la concentration en Ca dans le réservoir échangeable des sols, les feuilles et les humus sur ce site, l'isotopie ne permet pas de clairement mettre en évidence l

, ce qui en fait un bon traceur de source. Les compositions isotopiques du Sr dans les différents compartiments de l'écosystème ont été mesurées uniquement pour le site des Potées. Comme pour le Mg, la composition isotopique en Sr de la dolomie ( 87 Sr/ 86 Sr = 0,707818±0,000006) et des différents compartiments étudiés ( 87 Sr/ 86 Sr > 0,710) sont distincts. Cela a permet de suggérer que l'augmentation des concentrations en Ca dans le réservoir échangeable des sols et dans les feuilles provient de l, Strontium. Il n'y a pas de fractionnement isotopique du Sr lors de processus biologiques

. Cependant, C. Bolou-bi, and A. Poszwa, ayant des propriétés physico-chimiques similaires (groupe des alcalinoterreux), il faut noter que le Sr et le Ca sont des éléments dont l'intensité de la contribution peut References Balland, Soil Biology and Biochemistry, vol.50, pp.108-117, 2012.

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