Lixiviation - Annexe 3
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La pollution des nappes phréatiques par les nitrates d’origine agricole
Quantification des pertes d’azote par lixiviation
« La lixiviation est un phénomène complexe et « site spécifique » car dépendant des bilans locaux d’eau, de carbone et d’azote. Les méthodes de quantification se distinguent suivant quatre critères :
- 1. leur caractère direct (mesure) ou indirect (bilan statique, modèle dynamique, traçage isotopique) ;
- 2. l’intensité du couplage entre la quantification du flux d’eau et du flux d’azote (intégral, journalier, saisonnier) ;
- 3. leur opérationnalité en conditions agricoles standards, voire leur capacité à être généralisées dans le temps et l’espace ;
- 4. les échelles spatiale et temporelle considérées.
Ces méthodes impliquent plusieurs types de mesure et de modèles, dont l’utilité dépend du contexte » (Beaudoin, 2022).
Exemple de résultats expérimentaux
« Les pertes de nitrate ont été mesurées dans deux parcelles expérimentales à l’échelle d’une rotation colza-blé pendant six années consécutives sur des petites terres à cailloux de 120 et 80 mm de réserve utile, respectivement au Magneraud (Charente-Maritime) et à Martincourt (Meurthe-et-Moselle). Les pertes moyennes de ces dispositifs varient fortement d’une année à l’autre suivant le drainage : entre 20 et 95 kg N/ha/an. Quand le sol reste nu après le colza, les pertes sous le blé qui suit le colza sont nettement plus élevées que sous le colza qui suit le blé : respectivement 54,1 kg N/ha/an et 14,8 kg N/ha/an pendant la première phase de trois ans au Magneraud » « Parmi les modalités de gestion de l’azote testées, les pertes de la rotation colza-blé les plus faibles sont observées avec la fertilisation raisonnée accompagnée d’une couverture du sol après le colza par des repousses, et les pertes les plus élevées avec la fertilisation renforcée sans repousses de colza en interculture : avec respectivement au Magneraud (deuxième phase de trois ans) 29,9 et 61,1 kg N/ha/an, et à Martincourt 43,0 et 61,4 kg N/ha/an de pertes moyennes » (Reau et al., 2007).
Azote et potabilité
« Les nitrates en eux-mêmes ne sont pas dangereux pour la santé humaine. Cependant, certaines circonstances (infection gastro-intestinale) peuvent créer des conditions favorables à la réduction des nitrates en nitrites avec possibilité de production de nitrosamines cancérigènes. On sait aussi que les nitrates peuvent être transformés naturellement en nitrites par les microorganismes de notre tube digestif. Pour ces raisons, l’OMS a défini une norme de concentration maximale acceptable de nitrates dans l’eau potable (50 mg/l). Le dépassement de ce seuil conduit à fermer les captages pour respecter les normes de potabilité » (Duru et Thérond, 2023).
« Cultures intermédiaires pièges à nitrate » (CIPAN) et « cultures intermédiaires multi-services » CIMS)
La Directive nitrates sert de cadre réglementaire européen pour limiter la pollution des eaux par les nitrates d'origine agricole. Entrée en vigueur en décembre 1991, elle impose une réglementation et des mesures d'actions dans les zones à risque. Elle s’applique dans les zones dites vulnérables où les eaux superficielles ou souterraines sont atteintes par une pollution par les nitrates ou sont susceptibles de l’être.
Une Culture Intermédiaire Piège à Nitrate (CIPAN) est semée entre deux cultures principales, généralement à la fin de l’été ou en automne. Implantées entre deux mises en cultures, les CIPAN fixent l’azote excédentaire du sol, évitant sa lixiviation vers les nappes phréatiques. Elles constituent donc un outil agronomique très intéressant dans une démarche d’agriculture durable (économie d’intrants, protection et structuration du sol, amélioration de sa fertilité, de l’activité biologique…).
Crucifères, graminées, légumineuses ou mélanges d’espèces, les plantes utilisées sont choisies selon les besoins agronomiques et les conditions du sol. Les CIPAN doivent être semées et maintenues pendant une durée minimale, avec des restrictions sur la fertilisation et des exigences spécifiques en matière de destruction.
« Les cultures intermédiaires multi-services (CIMS), semées en été-début d’automne, piègent l’azote minéral du sol avant la période de drainage. Elles sont d’ailleurs une des mesures du programme d’action de la Directive Nitrate pour lutter contre la pollution des aquifères par le nitrate d’origine agricole. Pour limiter ces pertes, les cultures intermédiaires s’avèrent très efficaces avec des réductions jusqu’à 90% par rapport à un sol nu en interculture. Cette efficacité est accrue si la CIMS est une non-légumineuse (bien que les légumineuses demeurent efficaces) et la durée de développement est longue » (Constantin et al., 2017)
Références citées
- Beaudoin N., 2022. Vers l’utilisation de l’APL pour quantifier les pertes d’azote au champ. Séminaire « Retours d’expérience autour du REH/RDD/APL ». e-publish, Université de Liège. Texte intégral sur le site de l’Université de Liège.
- Constantin J., Beaudoin N., Meyer N., Crignon R., Tribouillois H., Mary B., Justes E., 2017. Concilier la réduction de la lixiviation nitrique, la restitution d’azote à la culture suivante et la gestion de l’eau avec les cultures intermédiaires. Innovations Agronomiques, 62 : 59-70. Texte intégral sur hal.inrae.
- Duru M., Thérond O., 2023. Réduire drastiquement les pertes d’azote du champ à l’assiette pour notre santé et la planète. Agriculture, Environnement & Sociétés, 13-1, Eau, sol et changement climatique : quelles implications pour les agronomes et les pédologues ? 12 p. Texte intégral sur le site de la revue.
- Reau R., Bouthier A., Champolivier L., 2007. Les pertes d’azote par lixiviation dans les rotations céréalières avec colza. 8emes Journées de la fertilisation raisonnée et de l’analyse de terre GEMAS-COMIFER « Quoi de neuf en 2007 ». Texte intégral sur le site du COMIFER.
