Observatoire de mesure de qualité des eaux de lessivage

L'observatoire de la qualité des eaux sous parcelles agricoles

L'observatoire de la qualité des eaux est un réseau de parcelles agricoles équipées de bougies poreuses permettant de prélever l'eau du sol en profondeur, d'analyser la concentration en nitrates et de détecter la présence de molécules phytosanitaires. 

Poste de mesure d'un site équipé de bougies poreusesInitié en 2002, le réseau de mesure de la qualité des eaux sous parcelles agricoles était constitué, au plus fort de son déploiement de 30 sites représentatifs des sols et des pratiques agricoles rencontrés dans la plaine d'Alsace. Chaque site est équipé d'un dispositif "bougies poreuses" qui permet d'obtenir des données sur la  qualité de l'eau « produite » sous les parcelles agricoles et qui va rejoindre les nappes phréatiques souterraines. 

 

Les objectifs de l'Observatoire

  • connaître la qualité de l'eau directement produite sous les parcelles agricoles pour faire le lien entre les pratiques des agriculteurs en surface et la concentration en nitrates ou la présence de substtances actives phytosanitaires sous la zone racinaire
  • mesurer l'impact des systèmes de cultures sur les pertes en nitrates et en phytosanitaires : en particulier, 2 essais systèmes de cultures et un essai travail du sol sont équipées de bougies poreuses
  • évaluer l'effet des modifications des pratiques des agriculteurs en matière de gestion de l'azote
  • fournir des données pour valider des modèles de prédiction des fuites de nitrates ou de phytosanitaires


Céramique poreuseUne « bougie poreuse » : qu'est-ce que c'est ?


Une bougie poreuse est une canne de prélèvement constituée d'une céramique poreuse montée sur un tube en plastique de 1m de long, fermé hermétiquement par un bouchon en caoutchouc et relié au poste de mesure par des capillaires.

Chaque site à bougies poreuses est constitué de 7 cannes de prélèvements positionnées horizontalement dans le sol à 1m de profondeur. Les bougies poreuses sont implantées à une trentaine de mètres du bord de la parcelle et sont reliées au poste de mesure par de petits tuyaux : l'ensemble du dispositif est enterré pour ne pas gêner les travaux agricoles.

 

 

Bougies poreuses installées en sol profond et en sol superficiel caillouteux

Les mesures réalisées sur les sites bougies poreuses

Les bougies poreuses permettent d'échantillonner l'eau du sol qui s'est infiltrée sur 1m de profondeur, entrainant avec elle des éléments minéraux comme les nitrates, et des molécules organiques phytosanitaires.

Les prélèvements d'eau sont réalisés toutes les 2 semaines du début du mois d'octobre jusqu'à la fin du mois de juin de l'année suivante. Chaque échantillon prélevé donne lieu à une analyse immédiate de sa concentration en nitrates.

Parallèlement, un échantillon composite de l'eau prélevée est également constitué à chaque passage : il sera analysé ultérieurement pour détecter la présence éventuelle de molécules phytosanitaires.


Parallèlement aux analyses sur l'eau de drainage, d'autres prélèvements et mesures sont réalisés :

  • description pédologique du sol
  • mesure du reliquat d'azote minéral dans le sol à différentes dates
  • mesure de l'azote absorbé par les cultures et les couverts végétaux
  • enregistrement des pratiques de l'agriculteur, notamment en termes de fertilisation azotée et de protection phytosanitaire des cultures

 

L'interprétation des résultats

  • Pour les nitrates :

Pour chaque campagne de prélèvements d'eau et pour chaque parcelle, un bilan hydrique est calculé quotidiennement : il permet de déterminer les situations où l'eau est excédentaire dans le sol, ce qu'on appelle les « périodes de drainage ». A l'intérieur de ces périodes, la quantité d'eau drainée est affectée de la concentration en nitrates qui a été mesurée à l'aide des bougies poreuses.
En fin de campagne, on obtient ainsi le volume total d'eau drainée et la quantité d'azote perdu. Cela permet de calculer la concentration moyenne en nitrates de l'eau qui va s'infiltrer vers les nappes souterraines. Les interprétations sont ensuite conduites en prenant en compte le type de sol, le système de cultures et les techniques de gestion de l'azote.

Une synthèse pluriannuelle de l'ensemble de ces résultats est disponible en cliquant sur le lien suivant Télécharger.

  • Pour les phytosanitaires :

Les échantillons destinés à la recherche de substances actives phytosanitaires sont congelés et stockés jusqu'à la fin de la campagne de prélèvement. Les menus analytiques auxquels sont soumis les échantillons sont définis a posteriori en fonction des substances actives appliquées sur la parcelle et des molécules détectées sur les campagnes précédentes. Une première synthèse des résultats de 8 campagnes de prélèvements est prévue pour la fin de l'année 2016.