Measurement and modelling of water flows and pesticide leaching under low input cropping systems
2024
Mamy, Laure | Marín-Benito, Jesús, M | Alletto, Lionel | Justes, Eric | Ubertosi, Marjorie | Munier-Jolain, Nicolas | Nicolardot, Bernard | Bonnet, Catherine | Moeys, Julien | Larsbo, Mats | Pot, Valérie | Bedos, Carole | Benoit, Pierre | Barriuso, Enrique | Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS) ; AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | IRNASA-CSIC | AGroécologie, Innovations, teRritoires (AGIR) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Direction du département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Direction Persyst) ; Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad) | Agroécologie [Dijon] ; Université de Bourgogne (UB)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Dijon ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro) | Dynamiques et écologie des paysages agriforestiers (DYNAFOR) ; École nationale supérieure agronomique de Toulouse (ENSAT, INP-ENSAT, AgroToulouse, INP-AgroToulouse) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Communauté d'universités et établissements de Toulouse (Comue de Toulouse)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Swedish University of Agricultural Sciences = Sveriges lantbruksuniversitet (SLU) | Statistics Sweden (SCB)
International audience
Mostrar más [+] Menos [-]Inglés. The current challenge in sustainable agriculture is to redesign cropping systems aiming at reducing the use and impacts of pesticides, and therefore to protect the environment, in particular groundwater, and human health. As a large range of systems could be explored and a wide number of pesticides used, field experiments cannot be carried out to study the sustainability of each of them. Thus, the objective of this work was to evaluate and to compare the ability of three pesticide fate recognized models (MACRO, PEARL, PRZM) to simulate the water and pesticide flows observed in six contrasted innovative cropping systems based on maize monoculture, oilseed rape-wheat-barley rotation, and sunflower-wheat rotation, experimented for three years in three different soil and climatic conditions. The innovative systems were designed with different crop rotations, cover crops, and intercrops. A method was firstly developed to parameterize intercrops which were not explicitly represented in the models: the use of average crop factors, maximum LAI, and maximum crop height and rooting depth of the crops constituting the intercrop allowed acceptable simulations of cumulated water flows, but not their dynamic. Twelve different pesticides over 70 applied were detected in the lysimeters (e.g., bentazone, glyphosate, S-metolachlor), their concentrations exceeded 0.1 µg L-1 in several situations. The performance of the models to reproduce pesticide concentrations was poor though “worst-case” values of pesticide sorption and degradation parameters (i.e., minimum Kf values, maximum nf and DT50 values) were mostly used, illustrating the great challenge and the progress needed to simulate accurately pesticides transfer into the soil. Overall, MACRO was found to be the most efficient models followed by PEARL and PRZM. The method developed in this work could be used for risk assessment of groundwater contamination by pesticides in innovative cropping systems, considering the risk is likely to be underestimated in some situations.
Mostrar más [+] Menos [-]Palabras clave de AGROVOC
Información bibliográfica
Este registro bibliográfico ha sido proporcionado por Institut national de la recherche agronomique