Lessivage / lysimètres

Auswaschung Lysimeter

Les lysimètres sont des récipients remplis d'un sol naturel, dans lequel l'eau s’infiltre avant d’être recueillie au fond. Les lysimètres d'Agroscope servent à étudier le bilan hydrique et le bilan des matières dans les sols agricoles. Découvrez dans cette vidéo documentaire le lysimètre le plus grand et le plus moderne d'Europe, installé chez Agroscope depuis 2009.

Lorsqu’un sol est saturé en eau et qu’il tombe plus de précipitations que les plantes n’en absorbent ou que le sol n’en évapore, l’eau s’infiltre toujours plus profondément et sort au fond du lysimètre. Le volume d’eau d’infiltration est mesuré à cet endroit au moyen d’un auget basculeur. L’eau de percolation contient des substances facilement solubles qui ressortent du sol par lessivage. À chaque basculement, une faible quantité d’eau s’écoule dans un flacon d’échantillonnage. Toutes les deux semaines, on analyse un échantillon d’eau pour y relever différentes substances, notamment les nitrates.

Certains lysimètres sont placés sur une balance qui permet d’en enregistrer le poids toutes les 5 minutes. Les variations de poids et les volumes d’eau de percolation permettent de calculer la quantité de précipitation et l’évapotranspiration au cours d’une période donnée. Le relevé de ces valeurs ainsi que la mesure de la teneur en eau à l’aide de sondes, à différentes profondeurs de sol du lysimètre, fournissent des informations sur la consommation d’eau dans les cultures agricoles.

Systèmes de lysimètres d’Agroscope

Agroscope exploite deux installations équipées de grands lysimètres: l’une avec 72 récipients (= Ly72) et l’autre avec 12 récipients (= Ly12).

Site Zürich-Reckenholz 
Altitude 440  m
Précipitations annuelles 1054 mm (valeur standard de la période 1981-2010)
Température annuelle 9.4 °C (valeur standard de la période 1981-2010)
  Installation LY72  Installation LY12 
Mise en service 2009  1980
Taille des récipients superficie 1 m2
profondeur 1,50 m

superficie 3 m2
profondeur 2,50 m

Poids 3 tonnes 14 tonnes
Sols

tous monolithiques
(colonnes de sol fraisées à partir d’un champ):

  • sol brun de Grafenried BE (48 récipients)
  • sol brun à pseudogley de Zurich-Reckenholz ZH (12 récipients)
  • sol brun lessivé de Schafisheim AG (12 récipients)

sols perturbés:

  • sol brun calcaire sur gravier (6 récipients)
  • sol brun sur moraine (6 récipients)

Lessivage des nitrates en grandes cultures

Nos essais pluriannuels en grandes cultures ont pour objectif de quantifier les nitrates lessivés selon le type d’exploitation agricole. L’accent est mis sur l’étude des différents systèmes culturaux (PER, agriculture biologique), cultures intermédiaires (avec différentes dates de semis et de retournement), travail du sol (labour, semis sous litière), variantes de fertilisation (réduction et augmentation de la fertilisation azotée) et types de sol.

Collaborateurs: Ernst Spiess, Volker Prasuhn, Clay Humphrys, Karin Meier-Zimmermann, Frank Liebisch 

Lessivage des nitrates en cultures maraîchères

Depuis 2017, nous utilisons l’installation Ly12 pour étudier l’importance du lessivage des nitrates dans une rotation de cultures maraîchères et l’influence de la gestion des résidus de récolte sur les pertes en nitrates (en laissant ou en prélevant les résidus de récolte des lysimètres). Cet essai est mené dans le cadre du programme de recherche «NitroGäu» du projet sur les nitrates dans la région «Gäu-Olten» (canton de Soleure).

Collaborateurs: Ernst Spiess, Clay Humphrys, Reto Neuweiler, Volker Prasuhn, Frank Liebisch, Karin Meier-Zimmermann

Utilisation optimale d’engrais de recyclage en agriculture biologique (Recycle4Bio)

La production et l’utilisation d’engrais de recyclage provenant d’installations de biogaz sont en constante augmentation en Suisse. Cependant, de nombreuses questions demeurent quant aux effets à moyen terme sur les rendements, sur l’utilisation de l’azote et les pertes en azote. Font également défaut des données provenant d’essais en champ de plusieurs années sur les avantages et inconvénients de la combinaison d’engrais de recyclage et de charbon végétal.

L’objectif du projet est d’étudier et d’optimiser l’effet sur le rendement et l’efficacité de l’utilisation de l’azote des engrais de recyclage, dans les systèmes de production biologique. Il se propose également d’étudier les effets sur la qualité des sols et des produits, de même que le lessivage des nitrates. À cette fin, nous avons mené un essai pluriannuel sur différents engrais de recyclage (lisier fermenté avec co-substrat, digestat solide et compost produit à partir de celui-ci), avec ou sans ajout de carbone végétal. En parallèle, nous avons testé les processus avec des engrais liquides, dans 12 récipients de l’installation Ly72 afin d’étudier le lessivage des nitrates spécifique à la source, au moyen d’un marquage des isotopes stables 15N.

Le projet, financé par l’Office fédéral de l’agriculture, est une coopération entre l’Institut de recherche de l’agriculture biologique (FiBL) et Agroscope.

Collaborateurs: Jochen Mayer, Michael Scheifele, Else Bünemann (FiBL), sowie Feld- und Labortechniker von FiBL und Agroscope

Assessment of micropollutant degradation using multi-element compound-specific isotope analysis

Dans ce projet Sinergia du FNS, une nouvelle méthode a été développée afin de mettre en évidence la dégradation des produits phytosanitaires dans les eaux souterraines. Agroscope a mis à disposition l’installation Ly12 à cette fin. Après application, divers produits phytosanitaires et leurs métabolites ont été analysés dans l’eau du sol et dans l’eau de percolation.

Le projet a été réalisé en collaboration avec le Centre d’hydrogéologie et de géothermie de l’Université de Neuchâtel (D. Hunkeler), l’EAWAG (T. Hofstetter, H.P. Kohler) et le Helmholtz Zentrum de Munich (M. Elsner).

Collaborateurs: Volker Prasuhn, diverse Externe

SNF: Assessment of micropollutant degradation using multi-element compound-specific isotope analysis