Net CO sub(2) and N sub(2)O exchange during perennial forage establishment in an annual crop rotation in the Red River Valley, Manitoba

The long-term use of perennial forages in crop rotations can increase soil carbon (C) and lower nitrous oxide (N[sub 2]O) emissions compared with continuous annual cropping. However, less is known of the short-term (within 2 yr) benefit of inclusion of perennial forages in an annual crop rotation on net carbon dioxide (CO[sub 2]) and N[sub 2]O fluxes. Perennial forage, primarily composed of alfalfa (Medicago sativa L.) and a minor component of timothy grass (Phleum pretense L.) was sown in 2008 on two 4-ha plots previously in annual cropping in the Red River Valley, Manitoba. Spring wheat (Triticum aestivum L.) and industrial rapeseed (Brassica napus L.) were grown on two adjacent plots in 2008 and 2009, respectively. The results indicate an immediate reduction in soil GHG emissions with the inclusion of perennial forage in the rotation, primarily from reduced N[sub 2]O emissions, the lack of crop removal in the forage establishment year and the longer growing season period of net CO[sub 2] uptake of the perennial crop.Original Abstract: Comparativement a la monoculture, l'usage prolonge des vivaces fourrageres dans les assolements peut accroitre la concentration de carbone (C) dans le sol et reduire les degagements d'oxyde nitreux (N sub(2)O). Cependant, on connait moins les avantages a court terme (deux annees) issus de l'inclusion de vivaces fourrageres a la rotation des cultures annuelles sur les flux nets de dioxyde de carbone (CO sub(2)) et de N sub(2)O. En 2008, les auteurs ont seme des vivaces fourrageres, principalement de la luzerne (Medicago sativa L.) et un peu de phleole des pres (Phleum pratense L.), sur deux parcelles de quatre hectares anterieurement consacrees a des cultures annuelles, dans la vallee de la riviere Rouge, au Manitoba. Du ble de printemps (Triticum aestivum L.) et du colza industriel (Brassica napus L.) ont ete cultives sur des parcelles adjacentes en 2008 et 2009, respectivement, puis on a mesure continuellement les flux de dioxyde de carbone et de N sub(2)O par la methode micrometeorologique du gradient des flux, du 1 super(er) mai 2008 au 30 avril 2010. Pendant cette etude de deux ans, le nouveau peuplement de vivaces fourrageres a presque preleve deux fois plus de CO sub(2) de l'atmosphere (ecart moyen et ecart-type de 4 480 + or - 1 840 kg de C par hectare) que les cultures annuelles (2 470 + or - 700 kg de C par hectare). Ces dernieres ont emis au-dela du quadruple de N sub(2)O (7,8 + or - 0,7 kg de N par hectare) libe