Isabelle Bertrand, Pierre-Alain Maron, Marie Sauvadet, Gonzague Alavoine, Gwenaëlle Lashermes, Matthieu Chauvat, Sylvie Recous, Fractionnement des AgroRessources et Environnement (FARE), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour l'Environnement et l'Agriculture (IRSTEA), Étude et compréhension de la biodiversité (ECODIV), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Sciences Appliquées à L'Environnement (SCALE), Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Agroécologie [Dijon], Université de Bourgogne (UB)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), ANR Agrobiosphère Projet SOFIA, ANR-11-AGRO-0004, ANR-11-AGRO-0004,SOFIA,Agrosystèmes et biodiversité fonctionnelle des Sols(2011), Fractionnement des AgroRessources et Environnement - UMR-A 614 (FARE), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-SFR Condorcet, Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Fractionnement des AgroRessources et Environnement - 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Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté ( UBFC ), Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes ( Eco&Sols ), Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques ( Montpellier SupAgro ) -Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Institut de Recherche pour le Développement ( IRD ) -Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement ( CIRAD ) -Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier ( Montpellier SupAgro ), Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-SFR Condorcet, and Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Reims Champagne-Ardenne (URCA)-Université de Picardie Jules Verne (UPJV)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Increasing the accumulation of organic carbon (C) in soils is a crucial challenge both for soil fertility and for climate change mitigation. Heterotrophic microbial communities are key drivers of C cycling in the soil and are influenced by cultural practices, among other factors. However, whether changes in microbial communities in turn affect their C degradation functions is not well understood. Here, we studied the effects of prior soil management on the microbial taxonomic composition and activity of soils amended with wheat litter. Prior soil management was either conventional (CONV) (i.e., full inversion ploughing) or reduced tillage (RT) during a 5 year period in the same loamy soil in northern France. Soil samples taken from the top 5 cm of field plots were incubated with C-13-labelled litter of either flowering wheat or mature wheat for 29 days at 15 degrees C. We measured the C-CO2 and C-13-CO2, microbial biomass C (MBC) and C-13, and hydrolytic enzyme activities during decomposition. The initial bacterial and fungal community diversity was studied via high-throughput sequencing of ribosomal genes. The results showed that the MBC in the RT soil was initially 1.5-fold greater than that in the CONV soil; contrasting taxonomic compositions were also recorded. The soil biotic legacy impacted the degradation functions when the soils were amended with wheat litter. Compared with that in the CONV soil, the enzymatic efficiency of microorganisms in the RT soil increased by 49% and 61% in the presence of mature and flowering wheat litter, respectively. Enzyme efficiency was positively correlated with microbial litter C use efficiency (CUE) (r = 0.92, P-Value < 0.001) but negatively associated with the priming effect (PE) (r = -0.85, P value < 0.001) across all soils and litter treatments. These findings demonstrated that the RT soil benefited both from an increase in litter C incorporated in the microbial biomass and from a reduction in soil C loss due to the PE, regardless of the quality of the decomposed litter. Our study indicated that agricultural practices such as RT, which enriches the amount of soil organic C (SOC) in the topsoil layer, can lead to positive feedback against C stabilization functions.