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Dernière mise à jour : Mai 2021

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Equipe AgroImpact de l'UMRT BioEcoAgro

AMG model description

A simple model to simulate soil organic carbon dynamics.

AMG is a model designed to simulate soil organic carbon (SOC) dynamics at an annual time step (Andriulo et al. 1999). The model considers three organic matter (OM) compartments: fresh OM (FOM) coming from crop residues or organic amendments which can be decomposed or humified, and SOM which is divided into active (CA) and stable C pools (CS). The mineralization rate k of the active C pool depends on climatic conditions and soil characteristics and is calculated using environmental functions.

amg_pools

 

AMG was previously shown to satisfactorily simulate the effects on SOC of straw residue export in various pedoclimatic conditions (Saffih-Hdadi and Mary 2008) and SOC dynamics in alternative arable systems (Autret et al. 2016). An updated model version (AMGv2) was evaluated against data from long-term field experiments (arable systems) in 20 sites in France (Clivot et al. 2019) and 7 sites in Europe (Denmark, England, France and Sweden) with repeated applications of exogenous organic matter (Levavasseur et al. 2020). In these studies, AMGv2 was shown to simulate accurately the changes in SOC stocks over time in a wide range of soil types, climates, crop rotations and practices.

model_sim_obs

Measured vs predicted SOC stocks by AMGv2 and error over time for 60 treatments in 20 sites (Clivot et al., 2019)

 

Recently, the model was used to simulate the evolution of SOC stocks in a 47-year tillage experiment (no-till and shallow till vs. full inversion tillage). Incorporating a priming effect in the model (i.e. SOC mineralization rate depending on the intensity of fresh C inputs) in a modified version (AMGv3) allowed to better simulate SOC dynamics in the topsoil layers of the different tillage treatments when compared to AMGv2 (Mary et al. 2020).

References:

  • Andriulo, A., Mary, B., Guerif, J. (1999). Modelling soil carbon dynamics with various cropping sequences on the rolling pampas. Agronomie, 19:365–377. https://doi.org/10.1051/agro:19990504
  • Autret, B., Mary, B., Chenu, C., Balabane, M., Girardin, C., Bertrand, M., Grandeau, G., and Beaudoin, N. (2016). Alternative arable cropping systems: A key to increase soil organic carbon storage? Results from a 16 year field experiment. Agricumtre Ecosystems & Environment, 232:150–164. https://doi.org/10.1016/j.agee.2016.07.008
  • Clivot, H., Mouny, J.-C., Duparque, A., Dinh, J.-L., Denoroy, P., Houot, S., Vertès, F., Trochard, R., Bouthier, A., Sagot, S., and Mary, B. (2019) Modeling soil organic carbon evolution in long-term arable experiments with AMG model. Environmental Modelling and Software, 118:99–113. https://doi.org/10.1016/j.envsoft.2019.04.004
  • Levavasseur, F., Mary, B., Christensen, B.T., Duparque, A., Ferchaud, F., Kätterer, T., Lagrange, H., Montenach, D., Resseguier, C., Houot, S. (2020). The simple AMG model accurately simulates organic carbon storage in soils after repeated application of exogenous organic matter. Nutrient Cycling in Agroecosystems. https://doi.org/10.1007/s10705-020-10065-x
  • Mary, B., Clivot, H., Blaszczyk, N., Labreuche, J., Ferchaud, F. (2020). Soil carbon storage and mineralization rates are affected by carbon inputs rather than physical disturbance: Evidence from a 47-year tillage experiment. Agriculture, Ecosystems & Environment 299, 106972. https://doi.org/10.1016/j.agee.2020.106972
  • Saffih-Hdadi, K., Mary, B. (2008). Modeling consequences of straw residues export on soil organic carbon. Soil Biology & Biochemistry, 40:594–607. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.08.022