Les facteurs qui influencent les phénomènes de ruissellement et de lixiviation des nitrates et pesticides

Le ruissellement et la lixiviation des Molécules En Suspension (MES) (nitrates et pesticides) vers respectivement les eaux superficielles et souterraines sont influencés par différents facteurs inter-dépendants.  

Les propriétés physico-chimiques des pesticides et de l'azote utilisés permettent de limiter ou non la pression sur la qualité des masses d'eau. En effet, pour les pesticides, les molécules à demi-vie courte sont peu entrainées par l'eau, de même que celles à forte capacité d'absorption et donc de rétention par le sol. Quant à l'azote minéral, il s'agit d'une forme hautement lixiviable. Elle comprend les nitrates (NO3-), les nitrites (NO2-) et l'ammonium (NH4+) qui représentent 2 à 4 % de l'azote total du sol. Alors que l'azote organique migre difficilement dans le milieu car peu soluble dans l'eau. Il est intégré dans les quatre autres compartiments dans le sol ; les résidus de culture, la biomasse microbienne, la matière organique labile et stable.

Les facteurs pédologiques influencent directement ou non les phénomènes de ruissellement ou lixiviation des intrants vers les masses d'eau. La texture (% argile, sable ou limon) et la structure du sol, sont directement liées à la capacité d'infiltration de l'eau qui entraîne les nitrates et les pesticides dans les sols. La teneur en matière organique est un facteur majeur, car les molécules de pesticides sont adsorbées sur ces particules, ce qui limite leur lixiviation vers les eaux souterraines. Enfin, les propriétés chimiques (pH) et l'activité biologique du sol (concentration en matière organique, micro-organismes, bactéries, champignons,...) permettent la dégradation des substances avant leur lixiviation (van der Werf, 1996) mais peut favoriser la minéralisation et nitrification de l'azote organique et donc la concentration en nitrates dans le sol et leurs potentielles lixiviations.

Par ailleurs, les facteurs climatiques déterminent la fréquence et l'intensité des évènements susceptibles d'entraîner l'azote et les pesticides hors de la zone racinaire vers les eaux de surface ou souterraines. Le risque de lixiviation est important lorsqu'une pluie efficace (la pluie excédentaire qui contribue directement à la lixiviation et au ruissellement) survient entre la date d'épandage et le prélèvement par les cultures. La lixiviation et les concentrations les plus importantes en nitrates s'observent généralement en automne lorsqu'il fait doux : la minéralisation est alors active, les pluies sont efficaces et les besoins des végétaux sont faibles ou nuls dans le cas des sols nus. Les années à automne doux et hiver humide sont généralement des années de forte pollution nitrique en l'absence d'un couvert automnale qui absorbe l'azote disponible dans le sol. De même, une grande proportion des herbicides étant appliquée entre l'automne et le début du printemps, ce sont les pesticides les plus présents dans les eaux souterraines, contrairement aux fongicides et insecticides d'utilisation généralement plus printanière.

Enfin, les pratiques agricoles sont des facteurs majeurs sur lesquels il est plus facile d'agir pour limiter le phénomène de lixiviation et de ruissellement des MES. Par exemple, si un engrais est apporté à une période de faible besoin pour la culture, cet azote sera mobilisé par d'autres processus (comme la lixiviation) (Jeuffroy et al., 2013). Le travail du sol, par accroissement de la porosité structurale du sol, accroît notamment la minéralisation, et donc la potentielle lixiviation des nitrates générés s'ils ne sont pas absorbés par un couvert (Turpin et al., 1997). Cette minéralisation de la matière organique provoque notamment une baisse du phénomène d'adsorption des pesticides et donc de leur rétention dans le sol. Par ailleurs, en l'absence de couverture végétale, les nitrates produits par les bactéries ou les apports directs ne seront donc pas utilisés par un couvert végétal, le risque de lixiviation est alors accru.

Dans cette synthèse technique, nous proposons de faire appel à la Lutte Biologique par Conservation et Gestion des Habitats (LBCGH) comme levier pour à la fois atténuer les phénomènes de ruissellement et lixiviation des MES mais aussi limiter le recours aux intrants et donc protéger voire reconquérir la qualité des eaux de surface et souterraine.

 

À télécharger