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Évaluation de la toxicité, du potentiel eutrophisant et des effets sur l'algue Selenastrum capricornutum, des eaux de ruissellement agricole provenant de sols fertilisés avec du lisier de porc en conditions printanières.

Lareau, Jacynte (1993). Évaluation de la toxicité, du potentiel eutrophisant et des effets sur l'algue Selenastrum capricornutum, des eaux de ruissellement agricole provenant de sols fertilisés avec du lisier de porc en conditions printanières. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 155 p.

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Résumé

Au Québec, l'avènement des élevages intensifs, surtout dans le domaine du porc, a engendré. un problème de disposition de quantités importantes de lisier. Plusieurs cours d'eau situés dans des bassins comportant une population animale élevée sont d'ailleurs aux prises avec des problèmes de pollution diffuse souvent associés aux épandages de lisier. Plusieurs études ont analysé l'aspect physico-chimique de ce type de pollution en négligeant d'aborder l'aspect toxicité et biodisponibilité des nutriments. Cette étude vise à combler cette lacune. Son but est d'évaluer les effets, la toxicité et le potentiel eutrophisant des eaux de ruissellement agricole en provenance de sol fertilisé avec du lisier de porc en conditions printanières sur l'algue S. capricomutum. L'évaluation a été effectuée à l'aide du test de PF qui détermine le potentiel de fertilité de l'algue dans un échantillon d'eau. L'expérience s'est toutefois déroulée en conditions artificielles, c'est-à-dire que les événements pluvieux étaient produits par un simulateur de pluie et que les parcelles d'épandage étaient des bacs placés à l'intérieur et remplis de sol. Ce dispositif a permis de tester les traitements suivants: le taux et le mode d'épandage de lisier, le délai entre l'épandage et le premier événement pluvieux ainsi que l'intensité de ce dernier. Mentionnons que les taux d'épandage utilisés sont basés sur les exigences du maïs en azote. n a été démontré que la croissance de S. capricomutum était plus élevée (p=O,O 1) lorsque le lisier a été appliqué à la surface du sol plutôt qu'enfoui à 20 cm dans le sol et lorsque le taux d'épandage du lisier était à 300 kg N/ha comparativement à 150 kg N/ha (dose représentant approximativement les besoins en azote du maïs). Le délai entre l'épandage du lisier en surface et le premier événement pluvieux avait un effet significatif sur S. capricomutum seulement au taux d'épandage représentant deux fois la dose recommandée pour la culture du maïs (300 kg N/ha). La croissance était plus faible au délai le plus long (48 heures) et à celui de 24 heures, comparativement au délai d'une heure. L'eau de ruissellement provenant de sol ayant reçu une pluie de 22 rnm/h pendant 71 minutes stimule moins la croissance de S. capricomutum que celle d'une pluie de 11 rnm/h pendant 142 minutes (différences non-significatives) et ce, à un taux d’épandage en surface de 0, 150, ou 300 kg N/ha ou bien à un délai entre l'épandage en surface et la pluie de 1,24 ou 48 heure(s). Le temps de contact moins élevé entre l'eau et le lisier à l'intensité de pluie de 22 mm/h (12) comparativement à celle de 11 mm/h (Il), pourrait être évoqué pour expliquer la stimulation moins élevée remarquée à 12 comparativement à Il. Pour expliquer les différences mentionnées précédemment, l'hypothèse de la toxicité plutôt que celle des facteurs limitants a été retenue. Mentionnons que la toxicité est calculée à partir d'un pourcentage d'inhibition qui pourrait être causée dans notre cas, par la présence de facteurs contraignant la disponibilité d'éléments nutritifs. Ainsi, l'eau de ruissellement agricole recueillie aurait une toxicité élevée à très élevée pour l'algue S. capricomutum probablement à cause de la matière organique présente dans le sol et dans le lisier. Elle agirait possiblement de façon à empêcher l'utilisation des éléments nutritifs par l'algue. Lorsque diluées, l'eau de ruissellement et le lisier stimulaient la croissance de S. capricornutum. Cette stimulation se produit à partir des taux de dilution suivants: -0,5 à 10% pour l'eau ruisselant de sol sans lisier ou avec lisier enfoui; -0,1 à 1 % pour l'eau ruisselant de sol avec du lisier en surface; -0,25 à 0,5% pour le lisier brute. Ces résultats donnent un aperçu du potentiel eutrophisant des eaux de ruissellement agricole provenant de sols fertilisés avec du lisier de porc et de celui du lisier de porc, sur un producteur primaire tel que l'algue S. capricomutum. On remarque que le potentiel eutrophisant est fonction de la présence de lisier dans les échantillons. Ainsi, le potentiel eutrophisant se manifeste aux concentrations plus faibles des échantillons qui permettent à S. capricomutum d'être en contact direct avec du lisier ou avec des nutriments provenant du lisier. Ces concentrations ne peuvent cependant pas s'appliquer directement au milieu récepteur. Globalement, les résultats de cette étude confirment l'utilité d'enfouir le lisier dans le sol et de tenir compte des prévisions atmosphériques afin d'établir un délai entre l'épandage en surface et le premier événement pluvieux qui est le plus long possible. Les effets néfastes des eaux de ruissellement d'origine agricole sur le milieu aquatique pourraient ainsi être atténués.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Couillard, Denis
Co-directeurs de mémoire/thèse: Couture, Pierre
Mots-clés libres: agricole; agriculture; algue; Selenastrum capricornutum; eau; effet; élevage; épandage; lisier; pollution; porc; printemps; ruissellement; sol; toxicité
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 06 févr. 2014 21:12
Dernière modification: 23 nov. 2015 20:05
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1813

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