Le dispositif de Lusignan fait varier la durée de la séquence "prairie" par rapport à la séquence "cultures annuelles", le niveau d'intensification de la production prairiale et le mode d'exploitation de la prairie.

Durée de la séquence "prairie" : La variation de la durée de la séquence "prairie" par rapport à la séquence "cultures annuelles" permet d’étudier la dynamique du carbone et de l'azote des sols et de la biodiversité, notamment lors des phases d’installation d’une prairie sur un sol cultivé, et de retournement de la prairie et la remise en culture.

Intensification de la production : Le niveau d’intensification de la production de la prairie est modulée en appliquant deux régimes de fertilisation azotée contrastés engendrant des différences dans le couplage carbone et azote.

Mode d'exploitation de la prairie : Les modes d’exploitation de la prairie, pâturage vs fauche, permettent d'engendrer des niveaux contrastés d’entrée et de sortie de carbone et d’azote, et de recyclage d’éléments minéraux.

 Ces conduites ou variables de forçage sont déclinées en différents traitements :

• Une rotation de cultures annuelles (témoin sans prairie) ;
  
• L’alternance d’une séquence de 3 ans de prairie, fertilisée en azote et fauchée, et de 3 ans de cultures annuelles ;
  
• L’alternance d’une séquence de 6 ans de prairie, fertilisée en azote et fauchée, et de 3 ans de cultures annuelles ;
  
• L’alternance d’une séquence de 6 ans de prairie, non fertilisée en azote et fauchée, et de 3 ans de cultures annuelles ;
  
• Une prairie installée et pérennisée au moins 20 ans, fauchée (témoin sans cultures annuelles).

Les 2 traitements témoins permettent d’avoir les deux bornes d’évolution du système sur le long terme. A ces traitements s’ajoutent des zones maintenues en "sol-nu" dans les parcelles, utilisées comme témoins d’évolution des matières organiques du sol en absence de tout apport de carbone. Ces traitements sont généralement conduits dans des parcelles de 4000 m² avec 4 répétitions. Cependant, certains d’entre eux sont menés ou répétés en grandes parcelles de 3 ha pour exploiter la prairie en pâturage par un troupeau de vaches laitières et pour mettre en œuvre les dispositifs de mesure des flux gazeux qui nécessitent de grandes surfaces homogènes.

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