Base de données ALFAM2 sur les émissions d’ammoniac issues du fumier épandu : description et analyse illustrative

© 2017. Les émissions d’ammoniac (NH3) provenant du fumier animal contribuent à la pollution atmosphérique et à la dégradation des écosystèmes, ainsi qu’à la perte d’azote réactif (N) des systèmes agricoles. Des estimations des émissions de NH3 sont nécessaires pour les inventaires nationaux et la gestion des éléments nutritifs, et les émissions de NH3 provenant du fumier appliqué dans les champs ont été mesurées dans de nombreuses études au cours des dernières décennies. Dans notre étude, nous facilitons l’emploi de ces données en les recueillant et en les organisant dans la base de données ALFAM2. Dans le présent article, nous décrivons la conception de la base de données et résumons son contenu, nous quantifions les effets des méthodes d’application et d’autres variables sur les émissions en utilisant un sous-ensemble de données, et examinons les défis à relever pour l’analyse des données et la création du modèle. La base de données contient des mesures des émissions, des propriétés du fumier et du sol, des conditions météorologiques, des techniques d’application et d’autres variables pour 1 895 parcelles provenant de 22 instituts de recherche dans 12 pays. Les données sur cinq types de fumier (bovin, porcin, vison, volaille et mixte, ainsi que boues et « autres ») appliqués à trois types de cultures (herbe, petites céréales, maïs, ainsi que chaume et sol nu) sont incluses. Les méthodes d’application représentées dans la base de données comprennent l’épandage à la volée, l’épandage par tuyau traînant, l’épandage avec rampe à pendillards (épandage en bandes étroites) et l’injection à sillons ouverts. L’épandage de fumier de bovins sur les prairies était la combinaison la plus courante, et l’analyse de ce sous-ensemble (avec une teneur en matière sèche [MS] limitée à < 15 %) a été effectuée au moyen de modèles à effets mixtes et fixes afin de quantifier les effets de la gestion et de l’environnement sur les émissions d’ammoniac, et de souligner les défis que pose l’utilisation de la base de données. Les émissions mesurées dans ce sous-ensemble variaient de < 1 % à 130 % de l’ammoniac appliqué après 48 heures. Les résultats ont montré des réductions claires, quoique variables, des émissions de NH3 attribuables au tuyau traînant, à la rampe à pendillards et à l’injection à sillons ouverts de la boue par rapport à l’épandage à la volée. Des effets positifs de la température de l’air et de la vitesse du vent sur les émissions de NH3 ont été mis en évidence, de même que des effets limités de la MS des boues. Toutefois, les coefficients à effets aléatoires pour les différences entre les instituts de recherche figuraient parmi les coefficients les plus élevés du modèle, et ils s’écartaient de la réponse moyenne de plus de 100 % dans certains cas. La source de ces différences entre les instituts n’a pu être déterminée avec certitude, mais certaines données indiquent qu’elles sont liées à des différences dans les sols ou dans les méthodes d’application ou de mesure. La base de données ALFAM2 devrait être utile pour l’élaboration et l’évaluation des facteurs d’émission et des modèles d’émission, mais les utilisateurs doivent reconnaître les limites causées par les variables confusionnelles, le déséquilibre dans l’ensemble de données et la dépendance entre les observations d’un même institut. Les variations entre les mesures et les variables déclarées soulignent l’importance d’un accord international sur la façon dont les émissions de NH3 devraient être mesurées, ainsi que sur les types de données justificatives et les protocoles normalisés nécessaires pour leur mesure. Les deux sont nécessaires pour la production de mesures plus précises et plus utiles des émissions d’ammoniac. L’expansion de la base de données ALFAM2 se poursuivra et les lecteurs sont invités à contacter l’auteur-ressource pour obtenir des informations sur la soumission des données. La version la plus récente de la base de données se trouve à l’adresse : http://www.alfam.dk.