Modélisation et atténuation des pertes de phosphore dans un champ drainé par canalisations et fertilisé avec du fumier à l’aide du modèle RZWQM2-P

Citation

Sadhukhan, D., Qi, Z., Zhang, T.Q., Tan, C.S., Ma, L. (2019). Modeling and mitigating phosphorus losses from a tile-drained and manured field using RZWQM2-P. Journal of Environmental Quality, [online] 48(4), 995-1005. http://dx.doi.org/10.2134/jeq2018.12.0424

Résumé en langage clair

Il est nécessaire de prévoir les pertes de P à partir de champs agricoles fertilisés par le ruissellement de surface et le drainage par canalisations pour atténuer l’eutrophisation généralisée des plans d’eau. Cependant, les modèles actuels de qualité de l’eau ne permettent pas de prédire les pertes de P, en particulier dans les terres cultivées drainées par canalisations et fertilisées de fumier. Nous avons mis au point un modèle de gestion du P à l’échelle du champ, le modèle de qualité de l’eau de la zone racinaire, version 2-phosphore (RZWQM2-P), dont l’exactitude dans la simulation des pertes de P provenant de l’épandage de fumier dans les champs agricoles reste à vérifier. Les objectifs de cette étude étaient (i) d’évaluer l’exactitude de ce nouveau modèle pour simuler les pertes de phosphore réactif dissous (PRD) et de phosphore particulaire (PP) dans le ruissellement de surface et le drainage par canalisations d’un champ amendé avec du fumier et (ii) de déterminer les meilleures pratiques de gestion pour atténuer les pertes de P à partir du fumier, y compris le contrôle de la nappe phréatique, le moment d’application du fumier et les méthodes d’épandage par l’utilisation de modèles de simulation. Le modèle a été évalué par rapport aux données recueillies dans un champ enrichi de lisier de bovin soumis à une rotation des cultures de maïs (Zea mays L.) et de soja [Glycine max (L.) Merr.] en Ontario, au Canada. Les résultats ont révélé que le modèle RZWQM2-P simulait de manière satisfaisante les pertes de PRD et de PP par ruissellement et drainage par canalisations (efficacité de Nash-Sutcliffe > 0,50, biais en pourcentage de ±25 % et indice de concordance > 0,75). Comparativement aux pratiques de gestion classiques, l’injection de fumier a réduit les pertes de P de 18 %, tandis que le drainage contrôlé et l’épandage de fumier d’hiver ont augmenté les pertes de P de 13 % et de 23 %, respectivement. Le RZWQM2-P est un outil prometteur pour la gestion du P dans les champs amendés avec du fumier et à drainage souterrain. L’injection de fumier plutôt que le drainage contrôlé est une pratique de gestion efficace pour atténuer les pertes de P dans un champ à drainage souterrain.

Résumé

© 2019 Les auteurs. La réutilisation nécessite l’autorisation de l’éditeur. Il est nécessaire de prévoir les pertes de P à partir de champs agricoles fertilisés par le ruissellement de surface et le drainage par canalisations pour atténuer l’eutrophisation généralisée des plans d’eau. Cependant, les modèles actuels de qualité de l’eau ne permettent pas de prédire les pertes de P, en particulier dans les terres cultivées drainées par canalisations et fertilisées de fumier. Nous avons mis au point un modèle de gestion du P à l’échelle du champ, le modèle de qualité de l’eau de la zone racinaire, version 2-phosphore (RZWQM2-P), dont l’exactitude dans la simulation des pertes de P provenant de l’épandage de fumier dans les champs agricoles reste à vérifier. Les objectifs de cette étude étaient (i) d’évaluer l’exactitude de ce nouveau modèle pour simuler les pertes de phosphore réactif dissous (PRD) et de phosphore particulaire (PP) dans le ruissellement de surface et le drainage par canalisations d’un champ amendé avec du fumier et (ii) de déterminer les meilleures pratiques de gestion pour atténuer les pertes de P à partir du fumier, y compris le contrôle de la nappe phréatique, le moment d’application du fumier et les méthodes d’épandage par l’utilisation de modèles de simulation. Le modèle a été évalué par rapport aux données recueillies dans un champ enrichi de lisier de bovin soumis à une rotation des cultures de maïs (Zea mays L.) et de soja [Glycine max (L.) Merr.] en Ontario, au Canada. Les résultats ont révélé que le modèle RZWQM2-P simulait de manière satisfaisante les pertes de PRD et de PP par ruissellement et drainage par canalisations (efficacité de Nash-Sutcliffe > 0,50, biais en pourcentage de ±25 % et indice de concordance > 0,75). Comparativement aux pratiques de gestion classiques, l’injection de fumier a réduit les pertes de P de 18 %, tandis que le drainage contrôlé et l’épandage de fumier d’hiver ont augmenté les pertes de P de 13 % et de 23 %, respectivement. Le RZWQM2-P est un outil prometteur pour la gestion du P dans les champs amendés avec du fumier et à drainage souterrain. L’injection de fumier plutôt que le drainage contrôlé est une pratique de gestion efficace pour atténuer les pertes de P dans un champ à drainage souterrain.

Date de publication

2019-01-01

Profils d'auteurs