Effets à long terme de diverses cultures sur la répartition de l’écoulement d’eau et de la perte de nitrate entre le ruissellement et le drainage par tuyaux souterrains

© American Society of Agronomy, Crop Science Society of America, and Soil Science Society of America. 5585 Guilford Rd., Madison, WI 53711 USA. Le ruissellement et le drainage par tuyaux souterrains constituent les principales voies d’écoulement de l’eau et de contamination des ressources en eau par le nitrate d’origine agricole. Nous avons mené une étude de cinq ans pour caractériser la répartition de l’écoulement d’eau et de la perte de nitrate entre ces deux voies dans le loam argileux Brookston de climat tempéré humide de champs systématiquement cultivés et fertilisés depuis 54 à 59 ans. Nous avons comparé les traitements culturaux suivants : monoculture de maïs (Zea mays L., MC), culture continue de gazon de pâturin des prés (Poa pratensis L., CS) et rotation maïs-avoine-luzerne (Medicago sativa L.)-luzerne (RC-RO-RA1-RA2). Les traitements de fertilisation étaient fertilisation annuelle (F) et aucune fertilisation (NF). Le ruissellement et le drainage souterrain se produisaient principalement durant la saison sans croissance (novembre avril) et étaient fortement corrélés avec la conductivité hydraulique moyenne à saturation du sol de surface. Le drainage souterrain a représenté de 69 à 90 % de l’écoulement d’eau et de 79 à 96 % de la perte cumulative de nitrate pour la rotation et le traitement CS avec fertilisation, tandis que le ruissellement a constitué la plupart des pertes de nitrate dans le traitement MC (75-93 % de l’écoulement d’eau et 65-96 % de la perte de nitrate). Les pertes cumulatives de nitrate étaient les plus élevées dans les traitements RC F (152 kg N ha-1), RC NF (101 kg N ha-1), RA2 F (121 kg N ha-1) et RA2-NF (75 kg N ha-1). Nous attribuons ces pertes élevées à la minéralisation de l’azote provenant de la luzerne labourée et de la fertilisation (le cas échéant). La fertilisation a augmenté les pertes cumulatives de nitrate dans le drainage souterrain pour tous les traitements culturaux, alors que le traitement sans fertilisation a augmenté les pertes cumulatives de nitrates dans le ruissellement de surface de la rotation. En bref, le système de culture et la fertilisation d’un sol argileux ont influé sur la répartition de l’écoulement d’eau et de la perte de nitrate entre le drainage souterrain et le ruissellement.