Disponibilité spatio-temporelle et transfert des pesticides dans le sol

Spatio-temporal availability and pesticides transfer in soil

• Auteur / Autrice : Arnaud Boivin
• Direction : Michel Schiavon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences agronomiques
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sols -- Teneur en pesticides

Modèles mathématiques

Pollution par les pesticides

Résumé

Dans les sols, les pesticides présents sous une forme disponible peuvent être transférés par l'eau mobile et contaminer les eaux. Le travail mené consiste à caractériser le comportement de différents couples sol- pesticides du laboratoire au champ, et de la minute à la saison climatique, afin d'évaluer la pertinence des paramètres déterminés. La disponibilité immédiate d'une molécule est régie par les processus d'adsorption/désorption. Des expérimentations d'adsorption en séries avec 13 sols variés ont permis une classification de cinq molécules: Kf trifluraline >> Kf 2,4-0 > Kf isoproturon > Kf atrazine > Kf bentazone. Le pH naturel des sols influence significativement l'adsorption de la bentazone alors que la composante organique des sols influence l'adsorption des quatre autres molécules. La sorption et la désorption sont des processus dynamiques qui interagissent avec la dégradation du composé. Dans les sols, les résidus présents à un temps donné peuvent être sous une forme extractible ou non. La diffusion de la bentazone, liée à sa solubilité, entraîne son piégeage dans la matrice organo-minérale des sols, alors que l'importante minéralisation du 2,4-D limite sa disponibilité. Au champ, l'hydrodynamique des sols gouverne le devenir des pesticides appliqués. Le suivi des quantités exportées par les eaux de drainage met en évidence des variations intra- et inter-saisons liées aux propriétés physico-chimiques des sols et des molécules. Les paramètres déterminés au laboratoire sont insuffisants pour aborder la complexité des processus in situ. Les simulations du transfert des produits réalisées par le modèle mécanistique, stochastique AgriFlux© ont fourni des résultats cohérents.

Available pesticides in soils can be transferred by sail mobile water and contaminate water resources. Our aim was to assess the behaviour of different sail-pesticides combinations ranging from laboratory to field scale, and lasting from minute to season in order to assess the relevance of fixed parameters. Sorption/desorption processes control pesticide immediate availability. Batch sorption and desorption experiments were performed with 13 soils and 5 molecules. Experimental data indicated a gradient in sail sorption for the five molecules : trifluraline >> 2,4-D > isoproturon > atrazine >> Bentazone. Sorption was greatly influenced by naturally occurring sail pH whereas sail organic matter governed the adsorption of the four other compounds. Sorption and desorption are dynamic processes that interact with the compound degradation. Ln the soils, residues can be extractable or not. Bentazone diffusion, linked to its solubility, conduces to its physical entrapment in the sail matrix whereas the larger mineralization of the 2,4-D molecules restricted its availability. At the field scale, sail hydrodynamics controls the behaviour of the applied pesticides. The monitoring of drainage water quality has indicated intra and inter-seasons variations linked bath to sail and molecule physico-chemical properties. Laboratory parameters are inadequate to assess processes complexity at the field scale. Transfer simulations conduced by using the mechanistic, stochastic model AgriFiux© have provided coherent results.