Modélisation du devenir des pesticides dans les sols à partir d’un modèle agronomique : évaluation sur le long terme

Le module de transfert de pesticide PeStics a été intégré au sein du modèle agronomique STICS (Simulateur mulTIdisciplinaire pour les Cultures Standard) afin de simuler le transfert de pesticides dans les sols agricoles. Par la suite une évaluation sur trois sites expérimentaux a été effectuée. L’approche par modélisation est considérée pertinente pour étudier le devenir des pesticides à l’échelle de bassins versants. Les simulations concernant 4 herbicides (l’atrazine, la simazine, l’isoproturon, le chlortoluron) et un métabolite (la DEA) ont été réalisées à l’aide du modèle STICS sur une période de 23 ans (1990-2012). L’application du modèle a été mise en oeuvre pour une culture de blé et de maïs, à partir de pratiques agricoles réelles fournies par la base de données APOCA (Agricultural Practices of the Orgeval Catchment Area). Les objectifs de ces travaux étaient :1) de mettre en évidence les principaux processus impliqués dans la dissipation et le transfert de pesticides à long terme ; 2) d’évaluer l’influence de la dynamique des stocks en pesticide dans les sols, sur le transport en phase dissoute, vers le reste de
l’hydrosystème ; 3) de déterminer les paramètres du modèle les plus sensibles aux pertes par lixiviation sur la période de 1990-2012. Les données simulées telles que le rendement, le transfert hydrique, les concentrations en nitrates et en pesticides ont été en un premier temps comparées aux observations sur l’ensemble de la période. Cette comparaison a été réalisée en fonction de la disponibilité de la mesure. Par la suite, la détermination des principaux processus contrôlant le transfert des pesticides a été effectuée sur la base de données moyennes annuelles et l’étude de la dynamique de transport en fonction de valeurs moyennes sur l’ensemble de la période étudiée. L’analyse des variations moyennes mensuelles s’est orientée sur
l’influence des traitements, du transfert hydrique et des processus de transformation sur la lixiviation des pesticides. L’évolution du stock de pesticide restant dans les sols, se distingue en fonction de son état liquide, adsorbé (à l’équilibre) ou de résidu lié (associé à la fraction en non équilibre). Ces différentes phases ont été étudiées afin d’évaluer l’impact des pesticides stockés dans les sols sur la part mobilisable pour le transfert. Enfin, un test de sensibilité a été mis en oeuvre pour déterminer les paramètres les plus sensibles au regard du stock restant dans les sols
et des pertes par lixiviation. Les résultats mettent en avant la nécessité de prendre en considération la dynamique des stocks restants dans les sols pour comprendre le transfert des pesticides sur le long-terme. Une attention particulière doit également être portée aux paramètres qui influencent la rétention et la disponibilité des pesticides à la lixiviation. En conclusion, les différences obtenues entre les flux lixiviés simulés pour une culture de blé et de maïs montrent l’intérêt des modèles agronomiques dans la modélisation du devenir des pesticides à l’échelle du bassin versant.