Agronomie 22 (2002) 777-787
DOI: 10.1051/agro:2002056

Relating particulate organic matter-nitrogen (POM-N) and non-POM-N with pulse crop residues, residue management and cereal N uptake

Graeme D. Schwenke^a, Warwick L. Felton^a, David F. Herridge^a, Dil F. Khan^b and Mark B. Peoples<sup>c

a</sup>  NSW Agriculture, Tamworth Centre for Crop Improvement, RMB 944, Tamworth, NSW 2340, Australia
^b  Soil and Plant Nutrition, Agricultural Research Institute, Tarnab via Peshawar, NWFP, Pakistan
^c  CSIRO Plant Industry, PO Box 1600, Canberra, ACT 2601, Australia

(Received 30 October 2001; accepted 2 July 2002)

Abstract
Particulate organic matter nitrogen (POM-N) was evaluated as an indicator of crop residue source (pulse versus cereal) and residue management (no-tillage [NT], stubble burned [SB] or stubble mulched [SM]) on soil quality and subsequent crop productivity in a continuous cropping experiment in northern New South Wales (NSW), Australia. The relative contributions to POM of pulse versus cereal, and shoots versus roots, were studied using in situ ¹⁵N shoot labelling. Under NT, a greater proportion of organic N was found in POM-N > 250 m (5.5% versus 3.5% [SM] and 2.7% [SB]) and POM-N > 53 m (10.3% versus 9.7% [SM] and 8.7% [SB]). Pulse residues (particularly roots) contributed 2-7 times more N to POM and 2-4 times more N to non-POM-N than barley ( ¹⁵N data), but this increased contribution was not detectable with non-isotopic analysis. POM-N was sensitive to residue management, but was not a reliable measure of N inputs from pulse versus cereal residues, nor a useful tool for predicting subsequent crop N uptake.

Résumé
Relation entre la matière organique azotée particulaire et non particulaire et les résidus de culture de légumineuses, leur gestion et le prélèvement d'azote par les céréales. La matière organique particulaire POM-N a été évaluée comme indicateur des sources des résidus de cultures (légumineuses ou céréales) et de la gestion des résidus (non-labour [NT], brûlage des pailles [SB], mulch de paille [SM]) sur la qualité du sol et la productivité induite des cultures dans une expérience continue de culture sans le Nord des New South Wales en Australie. Les contributions relatives des POM des légumineuses par rapport à celles des céréales et des tiges par rapport aux racines ont été étudiées en utilisant des tiges marquées à l'azote ¹⁵N in-situ. Sous NT, une plus grande proportion de l'azote organique a été trouvé dans la fraction POM-N > 250 m (5,5 % par rapport à 3,5 % pour [SM] et 2,7 % pour [SB]) et POM-N > 53 m (10,3 % par rapport à 9,7 % pour [SM] et 8,7 % [SB]). Les résidus de légumineuses (particulièrement les racines) ont apporté 2 à 7 fois plus d'azote sous forme POM et 2 à 4 fois plus d'azote sous forme non particulaire que l'orge (données de ¹⁵N) mais cette contribution accrue n'était pas détectable avec une analyse non isotopique. POM-N était sensible à la gestion des résidus mais n'était pas une mesure fiable pour les apports d'azote à partir des légumineuses comparativement aux résidus de céréales ni un outil utile pour prédire le prélèvement induit d'azote par la culture.

Key words: pulse / cereal / crop residue / particulate organic matter / soil nitrogen

Mots clés : légumineuses / céréales / résidu de culture / matière organique particulaire / azote du sol

Correspondence and reprints: Graeme D. Schwenke
    e-mail: graeme.schwenke@agric.nsw.gov.au

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

© INRA, EDP Sciences 2002