Nutrient and sediment losses in snowmelt runoff from perennial forage and annual cropland in the canadian prairies.

Liu, K., Elliott, J.A., Lobb, D.A., Flaten, D.N., et Yarotski, J.B. (2014). « Nutrient and sediment losses in snowmelt runoff from perennial forage and annual cropland in the canadian prairies. », Journal of Environmental Quality, 43(5), p. 1644-1655. doi : 10.2134/jeq2014.01.0040  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Une expérience de 8 années (2005-2012) menée dans 4 champs du sud du Manitoba nous a permis d’étudier les effets de l’utilisation des terres agricoles sur les pertes d’éléments nutritifs et de sédiments associées au ruissellement nival printanier. En 2005, deux champs depuis longtemps utilisés pour des cultures annuelles (CA) ont été ensemencés de cultures pérennes (CP) destinées à la production de fourrage vert, tandis que les deux autres champs ont continué de servir à des CA. En 2009, les champs de CA ont été transformés en champs de CP, tandis que les champs de CP ont été à nouveau utilisés pour des CA. Nous avons mesuré le débit de ruissellement à la bordure inférieure des champs, et nous avons déterminé la concentration des éléments nutritifs dans les eaux de ruissellement. Les CA et les CP ont eu des effets semblables sur les variables étudiées, que la comparaison soit faite entre champs la même année ou entre années dans le même champ. Les traitements n’ont eu aucun effet sur la concentration moyenne pondérée en fonction du débit (CMPD) et la charge de N et de P particulaires ainsi que de sédiments. La concentration de N mesurée par l’analyse du sol ainsi que la CMPD et la charge de NOx (NO3 + NO2) étaient significativement plus élevées dans le cas des CA, tandis que la CMPD et la charge de NH3 étaient plus élevées dans le cas des CP. Les traitements n’ont eu aucun effet sur les charges de N dissous total (NDT) et de N total (NT), mais les concentrations de NDT et de NT étaient plus élevées dans le cas des CA. Par ailleurs, les CP ont significativement accru les CMPD et les charges de P dissous total (PDT) et de P total (PT). À l’échelle du ruissellement nival annuel, les CP ont accru la CMPD de PDT de 53 %, la CMPD de PT de 52 %, la charge de PDT de 221 % et la charge de PT de 160 %, par rapport aux CA. Les plus fortes pertes de P et de NH3 associées aux CP sont principalement attribuables à la libération d’éléments nutritifs par les résidus de plantes fourragères soumis à des températures de congélation.

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