Dans les rizières, la gestion de l'eau crée des conditions anaérobies à long terme dans lesquelles la minéralisation du carbone organique du sol (COS) est largement associée à des processus redox. Les oxydes de fer sont l'un des principaux minéraux des sols de riz, et plus de 80 % de la respiration anaérobie du sol dépend de la réduction du fer.

En outre, en conditions anaérobies, les communautés microbiennes qui sont fonctionnelles pour les processus redox sont principalement responsables de la respiration et de la décomposition. Cependant, comment les changements sur la biomasse et les communautés microbiennes peuvent affecter la minéralisation du COS et le rôle des oxydes de fer dans ce processus restent incertains.

Un groupe de recherche dirigé par le professeur Wu Jinshui de l'Institut d'agriculture subtropicale (ISA) de l'Académie chinoise des sciences a mené une expérience en ajoutant de l'acétate ( ¹³ marqué au C) et des oxydes de fer (c'est-à-dire, ferrihydrite et goethite) aux sols non fumigés et fumigés dans des conditions anaérobies pour révéler les effets des oxydes de fer et de la biomasse microbienne sur la minéralisation du C organique dans les sols de paddy anoxiques.

Les oxydes de fer peuvent fournir des accepteurs d'électrons favorisant la minéralisation de la matière organique, et adsorbent certains composés de matière organique limitant leur minéralisation.

Les chercheurs ont découvert que dans le sol non fumigé avec une biomasse microbienne élevée, ferrihydrite et goethite, deux oxydes de fer typiques du sol différant par leur cristallinité, ont eu des effets divers sur la minéralisation de l'acétate.

La goethite a principalement agi comme accepteur d'électrons et a augmenté la minéralisation en acétate, alors que la ferrihydrite a contribué à la fois à la réduction du fer et à l'adsorption de l'acétate, d'où le peu d'effet négatif sur la minéralisation de l'acétate.

Cependant, La minéralisation du COS et de l'acétate était sensible au changement de la biomasse microbienne. Lorsque la biomasse microbienne était faible (c'est-à-dire après fumigation), l'ajout d'oxyde de fer a réduit le CO 2 émissions, à la fois à partir d'acétate et de SOC, car le rôle dominant des oxydes de fer était d'adsorber et de limiter l'accessibilité de l'acétate aux micro-organismes.

Ces résultats mettent en évidence l'importance de la biomasse microbienne dans le déplacement du rôle des oxydes de fer dans la minéralisation du C organique dans les sols en conditions anaérobies.

L'étude a été publiée dans Biologie et fertilité des sols .