Effets des évènements hydrologiques sur les pertes d'azote et de phosphore suite à l'épandage de lisier de porc.

Gangbazo, Georges (1991). Effets des évènements hydrologiques sur les pertes d'azote et de phosphore suite à l'épandage de lisier de porc. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 318 p.

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Résumé

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF. Les pertes d'azote et de phosphore dans l'eau de ruissellement et/ou de drainage suite à l'épandage de lisier de porc à raison de O (TO), 27,3 m³/ha (T1) et 54 m³/ha (T2) ont été étudiées, en simulant des pluies printanières et la fonte de neige sur des boîtes contenant 40 cm d'un sol ayant une texture moyenne (loam sablo-argileux Coaticook). Les résultats ont démontré que les événements hydrologiques ont des effets complexes sur la perte d'éléments nutritifs, notamment à cause des nombreuses interactions. Sous les pluies printanières étudiées (C1:11mm/h-142min; C2:22mm/h-71min), l'épandage du lisier de porc à la surface du sol accélère le ruissellement, augmente le volume d'eau de ruissellement et diminue le taux d'infiltration de l'eau dans le sol. Ces résultats sont attribuables à la forte teneur en eau du lisier de porc qui sature la couche superficielle du sol et augmente les risques de ruissellement si un pluie survient avant que cette couche se soit ressuyée. Ainsi, l'épandage du lisier à raison de 54,6 m³/ha à la surface du sol diminue de 10 fois le décalage du ruissellement (c'est-à-dire le temps séparant le début de la pluie du début du ruissellement) par rapport aux témoins (TO ) sous la pluie C1, et de 5 fois par rapport aux témoins sous la pluie C2; augmente de 2 fois le volume d'eau de ruissellement par rapport aux témoins et diminue de 180 fois le taux d'infiltration par rapport aux témoins sous C1 et 12 fois par rapport aux témoins sous C2. Les charges d'azote et de phosphore dans l'eau de ruissellement représentent au maximum l'équivalent de 14 et 12% des charges épandues. Elles augmentent avec le taux d'épandage et diminuent avec le délai. L'enfouissement du lisier et le choix des jours d'épandage en fonction de la probabilité de l'avènement d'une pluie sont deux méthodes qui permettent de minimiser la charge de polluants dans l'eau de ruissellement. Le passage du front d'humidité dans le sol n'entraîne pas nécessairement la migration de l'azote et du phosphore dans le sol; ces derniers demeurant pratiquement dans la zone d'épandage. Ces résultats confirment les observations faites par d'autres auteurs dans le cadre de projets similaires. Au cours de la période de gel, le ruissellement représentait plus de 99% du volume d'eau récoltée. Les fontes successives dues aux températures moyennes relativement chaudes de l'hiver (janvier et février) ont provoqué la fonte de la neige, si bien que la surface du sol était nue et sans protection la plupart du temps. Ainsi, l'érosion du sol a occasionné des pertes relativement importantes d'azote et de phosphore sur les boîtes où le lisier est épandu à la surface du sol si on les compare à la perte totale observée entre l'hiver et le printemps, c'est-à-dire la fin de la simulation de la fonte de neige. Elles varient de 8,0 à 12,7 kg NTK/ha, 5,3 à 9,0 kg N-NH4⁺/ha, 1,3 à 2,3 kg P/ha et 0,9 à 1,7 kg P-P043⁻/ha, pour T1 et T2. Ces pertes représentent 3,2% de la charge de NTK ou de N-NH4⁺ épandue, 3,1 et 18,6% de la charge de phosphore total et d orthophosphates épandue sous forme de lisier, si l'on tient compte de la contribution du sol naturel. La perte de nitrates est négligeable. Au cours de la période de dégel, le drainage représentait 81% du volume d'eau récoltée et le ruissellement en représentait 19%. Le phénomène qui caractérise cette période est la perte des nitrates qui est passée d'une valeur négligeable à 63,6 kg N-N03⁻/ha, soit 157 000 fois la charge de nitrates épandue sous forme de lisier, quel que soit le mode d'épandage. Cependant, il n'y avait pas une différence significative entre les témoins et les boites où l'on a épandu du lisier à l'automne. Les charges des autres paramètres ont augmenté légèrement par rapport à celles observées pendant que le sol était gelé. Les charges exportées parles boites où le lisier était enfoui dans le sol ont été plus élevées que lors de la période précédente. Si l'on considère le total de la période de gel et de dégel, les charges totales d'azote et de phosphore dans l'eau de ruissellement et de drainage varient selon le mode et de taux d'épandage, sauf pour les nitrates où ni le mode, ni le taux d'épandage ne sont significatifs. Les charges augmentent avec le taux d'épandage et diminuent lorsque le lisier est enfoui comparativement à l'épandage à la surface du sol. Elles varient de 14,70 à 20,02 kg NTK/ha si le lisier est épandu à la surface du sol, soit 3,5% de la quantité épandue, 11,15 à 13,88 kg NTK/ha, si le lisier est enfoui dans le sol, soit 1,8% de la quantité épandue, 6,88 à 10,40 kg N-NH4⁺/ha, si le lisier est épandu à la surface du sol, soit 3,0% de la quantité épandue, 3,80 à 4,82 kg N-NH4⁺/ha, si le lisier est enfoui dans le sol, soit 1,0% de la quantité épandue, 1,64 à 2,94 kg P/ha si le lisier est épandu à la surface du sol, soit 3,7 à 4,7% de la quantité épandue, 0,62 kg P/ha si le lisier est enfoui dans le sol, soit 0,8% de la quantité épandue, 0,9 à 1,7 kg P-P043⁻/ha si le lisier est épandu à la surface du sol, soit 18,6% de la quantité épandue, 0,02 kg P-P043-/ha si le lisier est enfoui dans le sol, soit une fraction très négligeable de la quantité épandue. Le passage du front de gel dans le profil du sol en hiver et le drainage de l'eau au printemps n'ont pas été accompagnés d'un déplacement significatif des éléments nutritifs, sauf celui des nitrates. En effet, les nitrates étaient concentrés au milieu du profil du sol aussi bien dans les boites-témoins que dans les autres. Cependant, l'azote total Kjeldahl, l'azote ammoniacal et les orthophosphates étaient concentrés dans la zone d'épandage, que le lisier ait été épandu à la surface du sol ou enfoui dans le sol. La concentration de phosphore total est similaire dans tout le profil du sol.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Couillard, Denis
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Cluis, Daniel
Informations complémentaires:	Résumé avec symboles
Mots-clés libres:	hydrologie; azote; phosphore; épandage; lisier de porc; pollution agricole
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	07 oct. 2013 19:10
Dernière modification:	05 mai 2023 18:42
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/1542

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