Objectif :

L’objectif principal de cette tâche est de fournir une évaluation quantitative du transfert de pesticides pour chaque système de culture étudié.

Matériels et Méthodes :

• Mesures au champ

Sur les deux sites expérimentaux du projet, les pesticides seront quantifiés dans l’eau de drainage à l’aide de bougies poreuses et de plaques lysimétriques installées à 1m de profondeur et laissés en place pour les différents systèmes de culture.

Les quantités massiques de pesticides lixiviés seront calculées à partir de leurs concentrations dans l’eau et des volumes percolés correspondant.

Ces données permettront ensuite de calculer le pourcentage de pertes de produits agrochimiques par lixiviation pour chaque système de culture.

Afin de compléter le suivi de l’eau et aborder le devenir des pesticides dans les sols, des échantillons de sols seront prélevés en surface après récolte pour mesurer leur teneur en pesticide. Ainsi, des impacts comme l’accumulation de pesticides dans les sols pourront être évalués.

Le suivi de l’impact des pesticides sur l’air sera évalué en mesurant des flux de volatilisation pour une molécule à déterminer. L’expérience sera réalisée à l’échelle de la parcelle en système semi contrôlé (soufflerie) afin de d’acquérir des données expérimentales qui seront utilisées pour valider des modèles en cours de développement.

Le choix des molécules qui feront l’objet d’un suivi dépendra des systèmes de cultures conçus par le WP1. Ce choix sera également dicté par les propriétés des pesticides afin de cibler des molécules présentant des comportements différents (en termes de rétention, de dégradation, de volatilisation et de solubilité) et donc susceptible de polluer les différents compartiments du milieu (sol, air et eau).

La quantification de molécules et de leurs métabolites sera réalisée dans un laboratoire accrédité Cofrac (Comité français d’accréditation).

Environ 400 échantillons de solution de sol seront prélevés et analysés chaque année pour les deux sites expérimentaux.

• Modélisation

La modélisation des transferts de pesticides dans l‘eau et l’air dans différentes situations agronomique sera basée sur l’utilisation de plusieurs modèles et leur comparaison. Les modèles PRZM (Pesticide Root Zone Model; Carsel et al. 1998), PEARL (Pesticide Emission Assessment at Regional and Local scales; Boesten and Van der Linden 1991) and MACRO (Jarvis 1994 and 2007) seront utilisés.

Une originalité du projet sera d’utiliser le modèle de culture STICS pour fournir aux différents modèles de devenir des pesticides les données concernant le développement des cultures qu’ils requièrent en entrée.

Le modèle Volt’Air (Bedos et al. 2009) servira de référence pour la volatilisation des pesticides depuis la surface du sol. Ses résultats seront compares à ceux obtenus avec PRZM, PEARL et MACRO qui comprennent, eux aussi, un module de volatilisation.

Différents scénarios basés sur les systèmes de cultures testés seront étudiés par simulation afin d’évaluer le risque de transfert de pesticides.

Au préalable, la performance de différents modèles à prédire correctement la lixiviation mesurée sur les deux sites expérimentaux devra être évaluée afin de choisir le ou les modèles ou modules qui seront intégrés au méta-modèle MicMac via la plateforme RECORD (voir WP6), l’objectif final étant d’inclure la dispersion des pesticides dans les scénarios prédits par l’outil d’évaluation de systèmes de cultures.

Partenaires :

Les principaux partenaires du projet MicMac-Design associés à cette tâche sont l’EIP et l’unité ECG (INRA Grignon).