Soil organic carbon fractionation for improving agricultural soil quality assessment – a case study in Southern Belgium (Wallonia)

Abstract

Description of the subject. The paper presents and discusses a method for fractionating bulk soil organic carbon (SOC) in meaningful SOC fractions to better assess SOC status and its related soil ecosystem functions. Objectives. The objective is to perform an evaluation of ecosystem functions of soil organic matter at plot scale and compare it to the normal operative range of the local agro-ecological region. Method. By separating carbon associated with clay and fine silt particles (stable carbon with slow turnover rate, < 20 µm) and carbon non-associated with this fraction (labile and intermediate carbon with higher turnover rates, ≥ 20 µm), effects of management can be detected more efficiently at different scales. Conclusions. Soil organic carbon fractions, used as proxies for soil ecosystem functions, can be helpful because they represent SOC functional pools. This paper proposes to apply fractionation on samples taken at plot and regional scale. It is therefore possible to establish a normal operative range for a specific agro-region for comparison with the values in individual plots. This allows drawing a baseline for SOC fractions status in a specific agricultural unit. This approach provides valuable information to study and evaluate the impact of agricultural management in the context of enhancing soil quality and functions.Améliorer le diagnostic de la qualité des sols agricoles wallons par un fractionnement du carbone organique. Description du sujet. L’article traite d’une méthodologie de fractionnement du carbone organique du sol qui permet d’affiner l’interprétation de son statut au sein de parcelles agricoles dans des unités d’espace rural en Wallonie. Objectifs. L’objectif est de réaliser un diagnostic des fonctions écosystémiques de la matière organique à l’échelle de la parcelle et de le comparer à l’unité rurale correspondante. Méthode. Le fractionnement physico (-chimique) d’échantillons de sols agricoles permet de distinguer des turnovers contrastés entre les fractions stables (carbone associé aux limons fins et argiles, < 20 µm) et labiles (carbone non associé à ces derniers, ≥ 20 µm) et de comparer ces fractions avec des gammes de référence au sein de l’unité rurale correspondante. Conclusions. Un diagnostic des fractions de carbone organique, utilisées comme proxys des fonctions écosystémiques de la matière organique, permet d’établir des gammes de référence pour différents districts d’espace rural en Wallonie. Sur base de ce référentiel, le statut d’une parcelle individuelle peut être analysé dans le cadre local et mettre en avant la nécessité d’améliorer la gestion agricole.