Published December 5, 2021 | Version v1
Publication Open

Reply on RC1

Creators

  • 1. Université Mohammed VI Polytechnique
  • 2. Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement
  • 3. Ecologie fonctionnelle & biogéochimie des sols & des agro-systèmes
  • 4. Institut de Recherche pour le Développement
  • 5. Institut Agro Montpellier
  • 6. Institut National de Recherche pour l'Agriculture, l'Alimentation et l'Environnement

Description

Abstract. Rhizosheath size varies significantly with crop genotype, and root exudation is one among its driving factors. Unravelling the relationships between rhizosheath formation, root exudation and soil carbon dynamics may bring interesting perspectives in terms of crop breeding towards sustainable agriculture. Here we grew four pearl millet (C4 plant type: δ13C of −12.8 ‰, F14C = 1.012) inbred lines showing contrasting rhizosheath sizes in a C3 soil type (organic matter with δ13C of −22.3 ‰, F14C = 1.045). We sampled the root-adhering soil (RAS) and bulk soil after 28 d of growth under a semi-controlled condition. The soil organic carbon (SOC) content and δ13C and F14C of soil samples were measured and the plant-derived C amount and Clost / Cnew ratio in the RAS were calculated. The results showed a significant increase in δ13C in the RAS of the four pearl millet lines compared to the control soil, suggesting that this approach was able to detect plant C input into the soil at an early stage of pearl millet growth. The concentration of plant-derived C in the RAS did not vary significantly between pearl millet lines, but the absolute amount of plant-derived C varied significantly when we considered the RAS mass of these different lines. Using a conceptual model and data from the two carbon isotopes' measurements, we evidenced a priming effect for all pearl millet lines. Importantly, the priming effect amplitude (Clost / Cnew ratio) was higher for the small rhizosheath (low-aggregation) line than for the large rhizosheath (high-aggregation) ones, indicating a better C sequestration potential of the latter.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص. يختلف حجم الجذور بشكل كبير باختلاف النمط الجيني للمحاصيل، ويعد إفراز الجذور أحد العوامل الدافعة له. قد يؤدي كشف العلاقات بين تكوين قشر الجذريات ونضح الجذور وديناميكيات كربون التربة إلى تقديم وجهات نظر مثيرة للاهتمام من حيث تربية المحاصيل نحو الزراعة المستدامة. هنا زرعنا أربعة دخن لؤلؤي (نوع نبات C4: 13 درجة مئوية من 12.8 درجةمئوية، F14 C = 1.012) خطوط فطرية تظهر أحجام جذريات متباينة في نوع تربة C3 (مادة عضوية مع 13 درجة مئوية من 22.3 درجةمئوية، F14 C = 1.045). أخذنا عينات من التربة الملتصقة بالجذر (RAS) والتربة السائبة بعد 28 يومًا من النمو في ظل حالة شبه متحكم فيها. تم قياس محتوى الكربون العضوي في التربة (SOC) و 13درجة مئوية و F14درجة مئوية من عينات التربة وتم حساب كمية C المشتقة من النبات و C المفقودة "/" C "نسبة جديدة في RAS. أظهرت النتائج زيادة كبيرة في 13درجة مئوية في RAS لخطوط دخن اللؤلؤ الأربعة مقارنة بتربة التحكم، مما يشير إلى أن هذا النهج كان قادرًا على اكتشاف مدخلات النبات C في التربة في مرحلة مبكرة من نمو دخن اللؤلؤ. لم يختلف تركيز C المشتق من النبات في RAS بشكل كبير بين خطوط دخن اللؤلؤ، لكن الكمية المطلقة من C المشتق من النبات اختلفت بشكل كبير عندما أخذنا في الاعتبار كتلة RAS لهذه الخطوط المختلفة. باستخدام نموذج مفاهيمي وبيانات من قياسات نظيري الكربون، أثبتنا وجود تأثير تمهيدي لجميع خطوط دخن اللؤلؤ. والأهم من ذلك، أن سعة التأثير التمهيدي (فقدت C "النسبة الجديدة"/"C ") كانت أعلى بالنسبة لخط القسطرة الجذرية الصغيرة (التجميع المنخفض) منها بالنسبة لخط القسطرة الجذرية الكبيرة (التجميع العالي)، مما يشير إلى إمكانية عزل C أفضل لهذا الأخير.

Translated Description (French)

Résumé. La taille des rhizogaines varie considérablement avec le génotype des cultures, et l'exsudation des racines est l'un de ses facteurs déterminants. Déchiffrer les relations entre la formation de rhizosheath, l'exsudation des racines et la dynamique du carbone du sol peut apporter des perspectives intéressantes en termes d'amélioration des cultures vers une agriculture durable. Ici, nous avons cultivé quatre lignées consanguines de millet perlé (type de plante C4 : δ13C de  « 12,8  »  « Â », F14Câ  « Â » =« 1,012 ») montrant des tailles de rhizosheath contrastées dans un type de sol C3 (matière organique avec δ13C de  « 22,3  »  « Â »  » « Â »  », F14C⫠ » =« 1,045 »). Nous avons échantillonné le sol adhérant aux racines (RAS) et le sol en vrac après 28 jours de croissance dans des conditions semi-contrôlées. La teneur en carbone organique du sol (COS) et les δ13C et F14C des échantillons de sol ont été mesurés et la quantité de C d'origine végétale et le nouveau rapport Cperdu†‹/†‹ C dans le ras ont été calculés. Les résultats ont montré une augmentation significative d'δ13C dans le RAS des quatre lignées de millet perlé par rapport au sol témoin, suggérant que cette approche était capable de détecter l'apport de C végétal dans le sol à un stade précoce de la croissance du millet perlé. La concentration de C d'origine végétale dans le SRA ne variait pas de manière significative entre les lignées de millet perlé, mais la quantité absolue de C d'origine végétale variait de manière significative lorsque nous considérions la masse du SRA de ces différentes lignées. À l'aide d'un modèle conceptuel et de données provenant des mesures des deux isotopes du carbone, nous avons mis en évidence un effet d'amorçage pour toutes les lignées de millet perlé. Il est important de noter que l'amplitude de l'effet d'amorçage (nouveau rapport Cperdu- C perdu - C perdu) était plus élevée pour la ligne des petites rhizogaines (faible agrégation) que pour celle des grandes rhizogaines (forte agrégation), ce qui indique un meilleur potentiel de séquestration de C de ces dernières.

Translated Description (Spanish)

Resumen. El tamaño de la rizosfera varía significativamente con el genotipo del cultivo, y la exudación de la raíz es uno de sus factores impulsores. Desentrañar las relaciones entre la formación de rizosheath, la exudación de raíces y la dinámica del carbono del suelo puede aportar perspectivas interesantes en términos de mejoramiento de cultivos hacia una agricultura sostenible. Aquí cultivamos cuatro líneas endogámicas de mijo perla (tipo de planta C4: δ13C de â "'12.8â € -€°, F14 Câ €' '=â€' 1.012) que muestran tamaños contrastantes de rizosheath en un tipo de suelo C3 (materia orgánica con δ13C de â € '' 22.3â € '', F14 Câ € '' =†'1.045). Tomamos muestras del suelo adherente de raíces (RAS) y del suelo a granel después de 28 días de crecimiento en condiciones semicontroladas. Se midió el contenido de carbono orgánico del suelo (SOC) y δ13C y F14C de las muestras de suelo y se calcularon la cantidad de C derivado de plantas y la nueva proporción de C perdido en el ras. Los resultados mostraron un aumento significativo de δ13C en el ras de las cuatro líneas de mijo perla en comparación con el suelo de control, lo que sugiere que este enfoque fue capaz de detectar la entrada de la planta C en el suelo en una etapa temprana del crecimiento del mijo perla. La concentración de C derivado de plantas en el ras no varió significativamente entre las líneas de mijo perla, pero la cantidad absoluta de C derivado de plantas varió significativamente cuando consideramos la masa del ras de estas diferentes líneas. Usando un modelo conceptual y datos de las mediciones de los dos isótopos de carbono, evidenciamos un efecto de cebado para todas las líneas de mijo perla. Es importante destacar que la amplitud del efecto de cebado (Cperdida- nueva relación C) fue mayor para la línea de rizosheath pequeña (baja agregación) que para las rizosheath grandes (alta agregación), lo que indica un mejor potencial de secuestro de C de esta última.

Files

soil-8-49-2022.pdf.pdf

Files (1.6 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:0dbb2ddf8220d4c978894af211feb669
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الرد على RC1
Translated title (French)
Réponse sur RC1
Translated title (Spanish)
Responder en RC1

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200058658
DOI
10.5194/soil-2021-108-ac1

Is supplement to
https://openalex.org/W4245490552 (Other)
https://openalex.org/W4225152035 (Other)
https://openalex.org/W3002753104 (Other)
https://openalex.org/W2911598644 (Other)
https://openalex.org/W2142036596 (Other)
https://openalex.org/W2077600819 (Other)
https://openalex.org/W2061531152 (Other)
https://openalex.org/W2007980826 (Other)
https://openalex.org/W1979597421 (Other)
https://openalex.org/W1587224694 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Morocco