Prévention des contaminations des eaux souterraines : étude de la lixiviation des pesticides au sein d’un sol limoneux typique de Wallonie

L’utilisation intensive des pesticides ces dernières décennies a détérioré la qualité des eaux souterraines. Afin d’assurer une meilleure protection de la ressource, de nombreux outils de modélisation ont vu le jour et permettent de rapidement déterminer les risques potentiels liés à l’utilisation de pesticides sur les sols agricoles. Ces modèles utilisent principalement deux paramètres nécessaires à la modélisation du transport de pesticides, qui sont le coefficient de sorption (Kd) et le temps de demi-vie (DT50). Ces paramètres sont donnés par les fabricants des produits phytosanitaires mais la littérature démontre que pour refléter les conditions de terrain, ils doivent être ajustés. Une des stratégies possibles et utilisée ici est de déterminer ces paramètres par modélisation inverse des courbes d’élution sur base d’expériences de lixiviation en colonnes de sol.
Quinze colonnes de sol de 8,4 cm de diamètre et de 30 cm de haut ont été prélevées sur un sol limoneux agricole typique de Wallonie à Gembloux. Trois colonnes de chaque horizon (0-30 cm, 30-60 cm et 60-90 cm) et de chaque parcelle cultivée (betteraves, maïs, caméline) ont été réalisées. Un pulse de 8 pesticides (Chlortoluron, Flufenacet, Terbuthylazine, Metamitron, Metazachlore, Metolachlore, Ethofumesate et Bentazone) a été appliqué à une concentration correspondant à la dose agréée au-dessus de chacune des colonnes. Les colonnes ont été éluées avec de l’eau distillée. Les concentrations en pesticides des percolats ont été mesurées par UPLC-HRMS par le CRA-W.
Les résultats préliminaires montrent que les courbes d’élution sont majoritairement asymétriques dû aux flux préférentiels présents au sein du profil de sol. L’allure des courbes peut être très variée en fonction des pesticides, montrant leurs différents comportements d’adsorption et de dégradation. Au niveau de l’horizon 1, entre 10 à 20% des quantités de pesticides appliqués ont été lixiviées des colonnes prélevées dans les parcelles en betteraves et en caméline et moins de 10% pour les colonnes prélevées sur les parcelles en maïs. Au niveau des horizons 2 et 3, de plus grandes quantités de pesticides ont été lixiviées avec des valeurs aux alentours des 50% pour l’horizon 2 et entre 40 et 60% pour l’horizon 3.
Les quantités de bentazone sont les plus élevées avec environ 70% de la quantité initiale lixiviées pour l’ensemble des colonnes. Les quantités de métamitron récupérées sont également plus élevées que celles des autres pesticides avec environ 30% pour l’horizon 1, et plus de 60% pour les horizons 2 et 3.
Ainsi, les premiers résultats sont très prometteurs et cohérents avec la littérature. A partir de ces résultats la modélisation inverse pourra être réalisée afin d’obtenir les caractéristiques de sorption et de dégradation des 8 pesticides étudiés, pour les trois horizons et pour les trois cultures. Ces résultats permettront d’obtenir des valeurs adaptées aux sols agricoles wallons et de mieux gérer l’utilisation des pesticides afin de protéger les eaux souterraines.