# Adaptation et utilisation du modèle AMG pour simuler l'évolution du stock de carbone du sol sous une culture énergétique pérenne : cas du miscanthus

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Jean-Christophe Mouny - AGT-RT

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Fabien Ferchaud - INRAE

## Adaptation du modèle AMG* au Miscanthus x giganteus en coupe tardive

FERCHAUD Fabien, BOISSY Joachim, MOUNY Jean-Christophe, DUPARQUE Annie, MARSAC Sylvain, CHENU Claire, 2022. Projet CE-CARB : cultures énergétiques et stockage de carbone dans les sols. Rapport final. 124 pages.

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>Fig.2 : Schéma des sources de carbone (C) frais d'une culture de miscanthus</figcaption></figure>

### Paramétrage et test du modèle sur des sites expérimentaux

* Estrées-Mons (80) : B&E (INRAE)

* Montgaillard-Lauragais (31) : GIE GAO

* 5 sites issus de la littérature (Poeplau & Don, 2014) (Allemagne, Suisse et Pays-Bas)

Le miscanthus étant une plante en « C4 », il est possible de suivre l'évolution du carbone organique du sol issu du miscanthus via sa composition isotopique $^{13}$C.

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Fig.3 : Stocks de carbone C4 observés et simulés avec AMG en utilisant le modèle basé sur la température et le rendement pour l'estimation des entrées souterraines dans les 11 traitements expérimentaux (B&E = dispositif B&E ; DE = Delfzijl ; FM = Friemar ; M-L = plateforme GIE GAO ; TA = Tänikon ; TR = Trier ; WF = Weinfelden).</figcaption></figure>

## Application du paramétrage du miscanthus à une gamme de cas-types

5 cas-types ont été élaborés dans le projet CE-Carb (2018-2021), avec pour chaque cas une situation de référence en grandes cultures et une culture de miscanthus (Tab.1). Les données utilisées sont issues soit de travaux des projets CONSYST (2016-2018) ou Solébiom (2015-2018), soit de parcelles. Potentiels de production pour chaque pédoclimat.

<table><caption>Tab. 1 : Description des cas-types utilisés dans l'évaluation de l'impact d'une culture de miscanthus sur l'évolution du carbone organique du sol par rapport à un système de référence</caption><thead><tr><th rowspan="2">Zone</th><th rowspan="2">Type de sol</th><th>Système de référence</th><th>Rendement miscanthus moyen sur 20 ans</th></tr><tr><th>(avec couvert d'interculture avant cultures de printemps)</th><th>(tMS ha<sup>-1</sup> an<sup>-1</sup>)</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">Hauts-de-France</td><td>Limon profond</td><td>Pomme de terre-blé tendre-colza-blé tendre-betterave sucrière-blé tendre</td><td>17,9</td></tr><tr><td>Cranette sur craie</td><td>Betterave sucrière-blé tendre-colza-blé tendre</td><td>13,5</td></tr><tr><td>Sable limoneux</td><td>Betterave sucrière-blé tendre-maïs grain-blé tendre</td><td>13,8</td></tr><tr><td>Champagne</td><td>Rendzine grise</td><td>Betterave sucrière-blé tendre-colza-blé tendre-orge</td><td>16,2</td></tr><tr><td>Lauragais</td><td>Argilo-calcaire</td><td>Blé dur-tournesol</td><td>11,7</td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Fig.4 : Dynamique des stocks de carbone organique du sol sur 20 ans selon 2 scénarios pour les 5 cas-types (Référence = système de culture de référence fréquent dans ce pédoclimat ; Miscanthus = culture de miscanthus de l'implantation à la fin de la période de production)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Stockage additionnel lié à la culture du miscanthus (t C ha$^{-1}$ an$^{-1}$)</figcaption></figure>

Fig.5 : Comparaison des variations de stocks à 20 ans (Δ stock en t C ha$^{-1}$) pour chaque scénario des 5 cas-types sélectionnés (Référence = système de culture de référence fréquent dans ce pédoclimat ; Miscanthus = culture de miscanthus) et stockage additionnel moyen (t C ha$^{-1}$ an$^{-1}$) lié à la culture du miscanthus.

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Agro-Transfert

Ressources et Territoires

INRAE

jc.mouny@agro-transfert-rt.org

fabien.ferchaud@inrae.fr

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