Le taux de phosphore près de la surface du sol, l’humidité préalable du sol et l’équivalent en eau de la neige définissent le potentiel de perte de phosphore provenant des terres cultivées par ruissellement à la fonte des neiges

Citation

Wilson, H., Elliott, J., Macrae, M., Glenn, A. (2019). Near-surface soils as a source of phosphorus in snowmelt runoff from cropland, 48(4), 921-930. http://dx.doi.org/10.2134/jeq2019.04.0155

Résumé en langage clair

Les concentrations de P dans les eaux de fonte des neiges sont les plus élevées là où la teneur en P à la surface du sol (0-5 cm) est élevée.
• Des concentrations accrues de P provenant de la fonte des neiges surviennent également lorsque l’humidité du sol est élevée
• Les différences dans les exportations totales de P à la fonte des neiges sont principalement déterminées par l’accumulation de neige
• Il est difficile de réduire les exportations de P pour les sols à haute capacité de rétention d’eau
• Une surveillance accrue la teneur en P à la surface du sol aidera à cibler les efforts d’atténuation

Résumé

Dans la région des Grandes Plaines du Nord, une forte proportion des eaux de ruissellement et des exportations annuelles de phosphore (P) provenant des terres cultivées se produit avec la fonte des neiges. Dans cette étude, nous analysons les données sur le ruissellement à la fonte des neiges recueillies sur le terrain pour 57 combinaisons d’années et de localités, dans 16 petits bassins versants (champs uniques) drainant des sols à texture fine (argile ou limon argileux) au Manitoba. Ces champs ont été sélectionnés en fonction des gradients du BPS (de 2,39 à 26,7 mg kg-1, 0-15 cm P Olsen), de l’intensité du travail du sol (fréquence élevée à longues périodes sans travail du sol) et de l’apport d’engrais (biologique et traditionnel). Le prédicteur le plus solide des concentrations moyennes pondérées en fonction du débit (CMPFD) du P total et du P total dissous (PT, PDT) dans le ruissellement de la fonte des neiges était le bilan de phosphore dans le sol (BPS) dans les 5 premiers cm de sol de chaque champ, pour toutes les combinaisons d’années et de localités, et lorsqu’on tient compte des valeurs moyennes globales dans chacun des 16 champs (R2 = 0,67, p < 0,01 pour les valeurs moyennes dans chacun des 16 champs). La variation résiduelle de cette relation se rapportait positivement à l’humidité volumétrique du sol (HVS) (R2 = 0,54, p < 0,01 pour les résidus par rapport à l’HVS moyenne). L’exportation de PT et de PDT se faisait principalement en fonction de l’apport en eau (> 80 % de la variation observée) dicté par l’équivalence en eau de la neige; toutefois, la variation résiduelle de la relation était en corrélation positive avec le BPS et l’HVS. Ces résultats indiquent un lien clair entre le BPS à la surface du sol et la possibilité de concentrations élevées de P dans le ruissellement causé par la fonte des neiges. Il sera plus difficile de réduire les pertes de ruissellement dans les champs où les sols ont une plus grande réserve d’eau utile et une tendance élevée à l’HVS. Il est recommandé d’effectuer des mesures plus courantes du BPS dans la couche de 0 à 5 cm du sol afin de faciliter la détection des champs où l’accumulation près de la surface du sol est excessive et où des efforts d’atténuation pourraient contribuer à réduire le potentiel d’eutrophisation des écosystèmes aquatiques en aval.

Date de publication

2019-01-01