Simulation du rendement des cultures, du ruissellement, du drainage par canalisations et des pertes de phosphore dans un sol de type loam argileux de la région du lac Érié, à l’aide du modèle EPIC
Citation
Wang, Z., Zhang, T.Q., Tan, C.S., Taylor, R.A.J., Wang, X., Qi, Z.M., Welacky, T. (2018). Simulating crop yield, surface runoff, tile drainage and phosphorus loss in a clay loam soil of the Lake Erie region using EPIC. Agricultural Water Management, [online] 204 212-221. http://dx.doi.org/10.1016/j.agwat.2018.04.021
Résumé en langage clair
La prédiction du transfert du phosphore (P) des terres agricoles aux plans d’eau par l’intermédiaire du ruissellement et du drainage par canalisations demeure un défi, car peu de modèles peuvent fournir des simulations raisonnablement exactes des pertes de P. Le modèle EPIC (Environmental Policy Integrated Climate) a d’abord été appliqué pour simuler le rendement des cultures, le ruissellement, le drainage par canalisations et les pertes de P réactif dissous (PRD) dans le contexte d’une rotation maïs-soja pratiquée dans un loam argileux « craquant » Brookston (vertisol) dans le bassin du lac Érié, en Ontario, au Canada. Nous avons comparé différentes équations potentielles d’évapotranspiration et de numéro de courbe afin de déterminer les équations les plus appropriées (équation de Penman-Monteith et numéro de courbe quotidien variable avec indice d’humidité du sol) pour cette région. Un coefficient d’écoulement dans les fissures a été utilisé pour représenter la répartition d’eau dans les fissures. Nous avons utilisé une couche de sol à faible conductivité hydraulique en milieu saturé, située sous les tuyaux de drainage, pour simuler le site expérimental, où la majeure partie de l’eau quittait le champ par des tuyaux de drainage. L’écoulement latéral souterrain a été utilisé en remplacement du drainage. Les simulations annuelles du rendement grainier, du ruissellement cumulatif et du drainage cumulatif concordaient étroitement avec les données observées. Sur des périodes plus courtes (mois), les simulations de ruissellement (NSE = 0,78), de drainage souterrain (NSE = 0,57) et de pertes de PRD pertinentes (NSE > 0,5) ont été satisfaisantes, sauf pour deux périodes de pertes de PRD dans les eaux de ruissellement, où la plus grande partie du PRD a pénétré dans le sol par écoulement latéral et percolation profonde en raison des limites du coefficient d’écoulement dans les fissures. Pour ce sol vertique, le modèle EPIC a généralement bien simulé le rendement des cultures et les volumes d’écoulement, tandis que les pertes de PRD ont été simulées de manière adéquate seulement.
Résumé
© 2018 La prédiction du transfert du phosphore (P) des terres agricoles aux plans d’eau par l’intermédiaire du ruissellement et du drainage par canalisations demeure un défi, car peu de modèles peuvent fournir des simulations raisonnablement exactes des pertes de P. Le modèle EPIC (Environmental Policy Integrated Climate) a d’abord été appliqué pour simuler le rendement des cultures, le ruissellement, le drainage par canalisations et les pertes de P réactif dissous (PRD) dans le contexte d’une rotation maïs-soja pratiquée dans un loam argileux « craquant » Brookston (vertisol) dans le bassin du lac Érié, en Ontario, au Canada. Nous avons comparé différentes équations potentielles d’évapotranspiration et de numéro de courbe afin de déterminer les équations les plus appropriées (équation de Penman-Monteith et numéro de courbe quotidien variable avec indice d’humidité du sol) pour cette région. Un coefficient d’écoulement dans les fissures a été utilisé pour représenter la répartition d’eau dans les fissures. Nous avons utilisé une couche de sol à faible conductivité hydraulique en milieu saturé, située sous les tuyaux de drainage, pour simuler le site expérimental, où la majeure partie de l’eau quittait le champ par des tuyaux de drainage. L’écoulement latéral souterrain a été utilisé en remplacement du drainage. Les simulations annuelles du rendement grainier, du ruissellement cumulatif et du drainage cumulatif concordaient étroitement avec les données observées. Sur des périodes plus courtes (mois), les simulations de ruissellement (NSE = 0,78), de drainage souterrain (NSE = 0,57) et de pertes de PRD pertinentes (NSE > 0,5) ont été satisfaisantes, sauf pour deux périodes de pertes de PRD dans les eaux de ruissellement, où la plus grande partie du PRD a pénétré dans le sol par écoulement latéral et percolation profonde en raison des limites du coefficient d’écoulement dans les fissures. Pour ce sol vertique, le modèle EPIC a généralement bien simulé le rendement des cultures et les volumes d’écoulement, tandis que les pertes de PRD ont été simulées de manière adéquate seulement.