Tine-influenced infiltration patterns and informing timing of liquid amendment applications using brilliant blue dye tracers

Le travail du sol associé à l’application de boues liquides ainsi que les propriétés physiques du sol au moment de cette application influent fortement sur les schémas d’infiltration ainsi que les voies d’écoulement des matières polluantes induits par l’application des boues. La présente étude a été réalisée au champ et visait à décrire les schémas d’infiltration pouvant résulter d’une application typique de lisier ou de biosolides au sol. Nous avons appliqué de l’eau colorée au bleu brillant à un sol de type loam argilo limoneux renfermant déjà diverses teneurs en eau et ayant été travaillé soit par les dents en S d’un système d’application Kongskilde Vibro Flex, produisant des sillons, soit par les dents roulantes d’un système d’application AerWay® SSD, produisant des poquets. Nous avons appliqué le liquide à raison de 180 000 l ha⁻¹, sur une petite longueur de sillon dans le cas du premier système et à chaque poquet dans le cas du système AerWay. La teneur en eau du sol variait de 15 à 39 % v/v. À l’aide d’un logiciel de traitement d’image, nous avons mesuré à chaque 10 cm de profondeur, jusqu’à plus de 1 m sous la zone d’application, trois paramètres d’infiltration du colorant : la profondeur d’infiltration, la dispersion du colorant et la superficie atteinte par le colorant. Dans le cas du système à sillons, le colorant a principalement été absorbé à moins de 30 cm de profondeur (au-dessus d’une semelle de labour située à environ 20 cm de profondeur), quelle que soit la teneur en eau du sol. Le rapport dispersion/superficie était généralement plus élevé sous la semelle qu’au-dessus, et la profondeur de pénétration était supérieure à 60 cm quelle que soit la teneur en eau du sol. Dans le cas des poquets produits par le système AerWay, la profondeur de pénétration du colorant présentait une relation non linéaire avec la teneur en eau du sol, les profondeurs les plus grandes étant associées à la fois aux teneurs en eau les plus faibles (< 20 % v/v) et aux plus élevées (> 29 % v/v). En général, dans le cas des faibles teneurs en eau, les fentes de retrait dues à l’assèchement ainsi que les fractures produites par le travail du sol ont fourni une voie de contournement augmentant l’écoulement préférentiel vers les réseaux continus de macropores situés sous la semelle. Dans le cas des teneurs en eau élevées, l’infiltration plus profonde était due à la taille intrinsèquement plus élevée des pores demeurant fonctionnels sous faible potentiel matriciel ainsi qu’à la sorption réduite du colorant. La superficie atteinte par le colorant était plus élevée au dessus de la semelle de labour qu’en dessous, où l’infiltration suivait principalement les macropores individualisés (trous de vers, canaux laissés par les racines, etc.) jusqu’aux plus grandes profondeurs atteintes, comme le confirment les rapports dispersion/superficie relativement plus élevés qui ont été observés. La présente étude souligne l’importance de réglementer le calendrier d’application des amendements liquides non seulement en fonction d’une teneur maximale en eau, mais également d’une teneur minimale. De plus, elle confirme que la semelle de labour augmente le taux de sorption dans la couche travaillée, ce qui réduit l’écoulement préférentiel en profondeur durant une application typique.