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Évaluation de l'applicabilité d'un modèle mathématique simulant le devenir des nitrates dans les eaux souterraines agricoles.

Trépanier, Luc (1992). Évaluation de l'applicabilité d'un modèle mathématique simulant le devenir des nitrates dans les eaux souterraines agricoles. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 188 p.

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Résumé

L'application irrationnelle d'engrais chimiques azotés en agriculture représente un danger potentiel pour l'environnement. Ils contribuent à l'augmentation des concentrations en nitrates dans les eaux souterraines. Récemment, le développement de modèles mathématiques a permis une meilleure compréhension des mécanismes régissant le transport et les transformations des nitrates dans le sol. Cette étude a pour but de vérifier l'applicabilité d'un tel modèle aux conditions québécoises. Pour ce faire, les résultats de simulation sont confrontés à des mesures de terrain. Le modèle étudié simule le devenir de l'eau, de la température et de l'azote dans le sol. Il s'agit d'un modèle de recherche unidimensionnel basé sur des processus physiques. La première partie, SOIL, simule les processus physiques alors que la deuxième partie, SOILN, représente les processus chimiques. L'évolution des concentrations en nitrates dans le profil de sol a été simulée entre les mois de mai et octobre 1990. Au cours de cette même période, des lysimètres avec tension ont été utilisés pour recueillir des échantillons d'eau dans le profil de sol afin d'en mesurer les concentrations en nitrates et en ammonium. Le site expérimental étudié était composé d'un loam sableux à graveleux, cultivé de maïs sucré, ayant reçu 133 kg N- inorganique/ha divisé en deux applications de 40 kg N/ha (de phosphate d'ammonium) et de 93.5 kg N/ha (de nitrate d'ammonium). Les résultats obtenus ont montré une bonne concordance entre les concentrations observées et simulées pour la période comprise entre les mois de mai et septembre. Une différence plus importante a cependant été enregistrée au mois d'octobre. Pour l'ensemble de la période étudiée, les précipitations ont été de 751 mm, l'évapotranspiration réelle simulée de 529 mm et le flux d'eau cumulé passant 1 mètre de 198 mm. Les résultats des simulations concernant la dynamique de l'azote dans le premier mètre de sol ont révélé que la minéralisation a été de 12.25 g N/m², la nitrification de 9.22 g N/m², la dénitrification de 1.60 g N/m², le prélèvement par les plantes de 11.0 g N/m² et le lessivage de 2.69 g N-N0₃/m². De plus, l'utilisation des concentrations mesurées et des flux d'eaux simulés a permis d'établir que l'eau s'échappant de la zone racinaire avait une concentration moyenne en nitrates inférieure à 10 mg N-N0₃/l.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Villeneuve, Jean-Pierre
Co-directeurs de mémoire/thèse: Banton, Olivier
Mots-clés libres: pollution agricole; aquifère; azote; chimique; cycle de l'eau; eau souterraine; engrais; environnement; modèle mathématique; nitrate; simulation; sol
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 févr. 2014 21:20
Dernière modification: 17 mars 2016 13:22
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2002

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