Agronomie 22 (2002) 723-730
DOI: 10.1051/agro:2002041

Gross N transformation rates after application of household compost or domestic sewage sludge

Per Ambus^a, Liv K. Kure^a and Erik Steen Jensen<sup>b

a</sup>  Plant Research Department, Riso National Laboratory, 4000 Roskilde, Denmark
^b  Department of Agricultural Sciences, Royal Veterinary and Agricultural University, 2630 Tastrup, Denmark

(Received 18 October 2001; revised 9 April 2002; accepted 14 May 2002)

Abstract
Gross N mineralization and immobilization was examined in soil amended with compost and sewage sludge on seven occasions during a year using ¹⁵N pool dilution and enrichment techniques. Gross N mineralization was initially stimulated with both wastes and accelerated through the first 112 days of incubation, peaking at 5 mg N.kg ^-1.d ^-1 with compost compared with 4 mg N.kg ^-1.d ^-1 in control and sludge-treated soil. The magnitudes of mineralization rates exceeded those of immobilization by on average 6.3 (compost) and 11.4 (sludge) times, leading to a persistent net N mineralization cumulating up to 160 mg N.kg ^-1 soil (compost) and 54 mg N.kg ^-1 soil (sludge) over the season from May to November. The numerical model FLUAZ comprehensively predicted rates of gross mineralization and immobilization. Sludge exhibited an early season N-release, whereas compost released only 10% of the N during the first two months of incubation. This indicates that compost should be applied well in advance of sowing in order to match crop N demands.

Résumé
Taux de transformation globale de l'azote après application de compost ménager ou de boues d'épuration domestiques sur les sols agricoles. La minéralisation d'azote et son immobilisation globales ont été examinées dans des sols amendés avec un compost et des boues d'épuration en 7 occasions durant une année, en utilisant les techniques de dilution et d'enrichissement de l'azote marqué ¹⁵N. La minéralisation globale de l'azote a été initialement simulée avec les deux types de déchets et accélérée durant les premiers 112 jours d'incubation atteignant un pic maximum de 5 mg N.kg ^-1.j ^-1 avec le compost comparativement aux 4 mg N.kg ^-1.j ^-1 du témoin et du sol traité avec les boues. L'amplitude des taux de minéralisation excédait ceux d'immobilisation de 6,3 fois en moyenne pour le compost, et de 11,4 fois pour les boues, conduisant ainsi à une minéralisation nette persistante de l'azote cumulant à 160 mg N.kg ^-1sol (compost) et 54 mg N.kg ^-1sol (boues) sur la saison de mai à novembre. Le modèle numérique FLUAZ prédit de manière détaillée les taux de minéralisation et d'immobilisation globale. Les boues ont montré une libération d'azote précoce alors que le compost a libéré seulement 10 % de l'azote pendant les deux premiers mois d'incubation. Cela indique que le compost pourra être appliqué bien avant le semis de manière à satisfaire les demandes en azote de la culture.

Key words: gross N mineralization / gross N immobilization / ¹⁵N pool dilution / FLUAZ / compost / sewage sludge

Mots clés : minéralisation globale d'azote / immobilisation globale d'azote / dilution de l'azote marquée ¹⁵N / FLUAZ / compost / boues d'épuration

Correspondence and reprints: Per Ambus
    e-mail: per.ambus@risoe.dk

Communicated by Sylvie Recous (Laon, France), Bernard Nicolardot (Reims, France)

© INRA, EDP Sciences 2002