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Contribution de: Agroscope, Eawag

Processus complexes de pertes de produits phytosanitaires via les systèmes de drainage

En Suisse, environ un quart de la surface agricole utile est drainée. Cela offre aux produits phytosanitaires (PPh) une opportunité de pénétrer dans les cours d’eau. Agroscope a analysé les facteurs d’influence et évalué des mesures visant à lutter contre les pertes de PPh.

Des mesures effectuées dans les ruisseaux et les rivières ont montré que, surtout après de fortes pluies, de nombreux cours d’eau sont contaminés par des produits phytosanitaires (PPh). Les PPh atteignent principalement les cours d’eau par l’érosion et le ruissellement (Prasuhn et al. 2018). Cependant, le drainage via les drains agricoles entraîne également des pertes de pesticides.

C’est pourquoi, le Plan d’action national Produits phytosanitaires exige que les pertes de PPh via les systèmes de drainage soient étudiées et que des mesures de prévention soient élaborées. Cette étude tient compte de cette nécessité:

1. Une carte des zones potentiellement drainées en Suisse a été établie.

2. Les connaissances disponibles sur les pertes de PPh dues au drainage ont été compilées dans un modèle conceptuel. Ce modèle sert de base à l’élaboration de mesures visant à réduire les apports de PPh dans les eaux de surface.

25 % de la surface agricole utile drainée

En Suisse, les sols drainés ne sont pas entièrement recensés. Pour cette raison, une carte a été créée en utilisant « l’apprentissage automatique » (machine learning) pour montrer quels sont les sols agricoles qui ont tendance à être inondés et qui sont donc potentiellement drainés. Les calculs ont montré que 25 % de la surface agricole utile présentent un potentiel de drainage modéré ou élevé, c’est-à-dire qu’ils ont une forte probabilité d’être drainés.

Carte des terres agricoles potentiellement drainées en Suisse. 240 000 ha (27 % de la surface agricole utile) ont un faible potentiel de drainage (vert), 120 000 ha (13 %) ont un potentiel de drainage moyen (jaune) et 110 000 ha (12 %) ont un potentiel de drainage élevé (rouge).

Modèle: de multiples facteurs interagissent

Un modèle conceptuel des pertes potentielles de PPh dues au drainage a été élaboré sur la base de recherches approfondies dans la littérature. La façon dont l’eau circule dans le sol joue un rôle important. Les voies d’écoulement préférentielles (par exemple, les macropores) permettent à l’eau et aux PPh qui y sont dissous d’atteindre rapidement les systèmes de drainage. Les sols agricoles souvent limoneux en Suisse ont tendance à présenter des macropores. Cette propriété favorise les pertes de PPh par drainage.

EXPOSIT ne convient pas à l’évaluation worst-case des risques

Nous avons étudié dans quelle mesure le modèle allemand EXPOSIT, utilisé dans les procédures d’homologation, pouvait prévoir les concentrations maximales de PPh dans les cours d’eau après de fortes pluies. Pour ce faire, les données expérimentales d’Agroscope à Zurich-Affoltern ont été comparées aux recommandations d’EXPOSIT. Il s’est avéré qu’EXPOSIT ne fournit pas toujours d’évaluations worst-case pour les conditions suisses.

Mesures contre les pertes de PPh dues au drainage

Nous avons évalué les mesures qui pourraient minimiser les pertes de PPh par drainage. La plupart des mesures qui réduisent les pertes de PPh dues au ruissellement et à l’érosion sont également efficaces pour le drainage. Cependant, certaines, comme le semis direct, peuvent être contre-productives. En effet, sans travail du sol, les macropores subsistent dans le sol, ce qui favorise les pertes de PPh. La prudence est donc de rigueur en cas de semis direct sur des sols drainés. En règle générale, aucun PPh ne devrait être utilisé sur des sols drainés si de fortes précipitations sont attendues ou si le drainage est déjà actif.

Conclusions

  • Les pertes de PPh par drainage sont importantes. Bien qu’elles soient inférieures aux pertes de PPh dues au ruissellement et à l’érosion, elles sont supérieures aux pertes dues au lessivage.
  • Les sols arables souvent limoneux en Suisse ont tendance à présenter des macropores. Ces voies permettent au PPh de pénétrer dans les systèmes de drainage en cas de fortes pluies.
  • Les pertes de PPh dues au drainage dépendent de nombreux facteurs qui interagissent. Le facteur le plus important est la période qui s’écoule entre l’application des PPh et les fortes pluies.
  • Les mesures qui agissent contre le ruissellement, l’érosion et le lessivage des PPh sont également recommandées conte les pertes par drainage. On connaît peu de mesures spécifiques pour les surfaces drainées et les rares mesures connues sont coûteuses et complexes.
  • Une première comparaison des données expérimentales avec les prévisions du modèle allemand EXPOSIT montre que ce modèle n’est probablement pas adapté à une évaluation worst case objective des risques de l’utilisation des PPh sur les terres agricoles drainées en Suisse.

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Processus complexes de pertes de produits phytosanitaires via les systèmes de drainage

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