Nitrogen pollution under surface irrigation: Agricultural practices effect characterization and improvement propositions. Applications case to a Mexican Irrigation District
Devenir de l'azote sous irrigation gravitaire. Application au cas d'un périmètre irrigué au Mexique
Résumé
The assessment of environmental impact of irrigation and fertilization practices for extensive agriculture constitutes an increasing stake in the protection of the environment. It must be associated in searching controllable alternative solutions for growers. At scientific level, it implies at first the analysis of phenomena from a tentative approach, and after their representation using operational models for diagnoses and alternative scenarios studies of a season cycle scale and then of climatic sets. Supported by such a procedure, this work treats the case of a furrow irrigation corn crop with an application in a Mexican irrigation district, in an action including Cemagref (France) and IMTA (Mexico) collaboration. To characterize the behavior of a corn crop and water and nitrogen balances under sprinkler irrigation, three experimental years studies were carried in Lavalette (Montpellier, France). During the last crop cycle, the study of closed furrow irrigation treatments, allowed to understand the furrow blocks application as well as mineral nitrogen and water distribution. Although local hydrologic transfers are bi-dimensional, the balances were possible for some periods of the growing cycle. The whole data sets has been used to modelise the water application in furrow irrigation using RAIEOPT model; and with STICS model to simulate water and nitrogen balances and production. The use of the linked models, STICS and RAIEOPT at the local experiment level allows at each plot point(,) the understanding of the water, the carbon and the nitrogen balances in because of the model calibration is satisfactory.The methodology established on the French site has been used for agricultural practice diagnoses on El Carrizo (Mexico) irrigation district. The proposed scenarios elaborated from experimental disposable data and from growers interviews, showed the importance of scheduling irrigation whereas excess of fertilization or irrigation in a great number of exploitations. The improved practices adapted to the local context could have been identified and may be validated by tests integrating the whole agro-pedo-climatic constraints.
L'évaluation de l'impact environnemental des pratiques d'irrigation et de fertilisation des grandes cultures constitue un enjeu croissant dans la protection du milieu. Elle doit être associée à la recherche de solutions alternatives maîtrisables par les agriculteurs. Au niveau scientifique, cela implique d'une part l'analyse des phénomènes en cause à partir d'une approche expérimentale, d'autre part leur représentation à l'aide de modèles opérationnels pour des diagnostics et des études de scénarios alternatifs à l'échelle de la campagne agricole et ensuite de séries climatiques. Ce travail s'appuie sur une telle démarche pour traiter le cas d'une culture de maïs en irrigation à la raie avec une application dans un périmètre irrigué mexicain, dans le cadre d'une action à laquelle ont participé le Cemagref (France) et l'IMTA (Mexique). Trois années d'études expérimentales à Lavalette (Montpellier, France) ont été mises à profit pour caractériser le comportement d'une culture de maïs et les bilans d'eau et d'azote sous irrigation par aspersion. Lors de la dernière campagne, des traitements irrigués en raie bouchée ont permis d'accéder à la variabilité des apports au sein des blocs de raies et de la répartition de l'eau et de l'azote minéral. Bien que les transferts hydriques locaux soient bidimensionnels, les bilans sont possibles à certaines périodes de la campagne. L'ensemble de ces données a été utilisé pour modéliser les apports d'eau en irrigation à la raie à l'aide du modèle RAIEOPT et simuler les bilans d'eau, d'azote et la production à l'aide du modèle STICS. L'utilisation couplée, à l'échelle de la station expérimentale, des modèles RAIEOPT et STICS permet d'accéder, en tout point d'une parcelle aux bilans d'eau, de carbone et d'azote, dans la mesure où le calage des modèles est satisfaisant. La méthodologie établie sur le site français a été mise en oeuvre pour des diagnostics des pratiques agricoles sur le périmètre d'El Carrizo (Mexique). Les scénarios construits à partir de données expérimentales disponibles et d'enquêtes font apparaître le rôle positif du pilotage de l'irrigation tout comme des excès de fertilisation et d'irrigation dans un nombre important d'exploitations. Des pratiques améliorées adaptées aux contextes locaux ont pu être identifiées et sont à valider par des tests intégrant l'ensemble des contraintes agropédoclimatiques des agriculteurs.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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