Impacts de l'Enherbement du Vignoble Alsacien sur le Transfert des Nitrates.
Abstract
The water quality of the Alsacian aquifer degrades principally because of nitrates. This pollution originates partly from the vineyard situated in the Piemont area of the Vosges massif which is a preferential zone of aquifer recharge. The main objective of the Enherbement du Vignoble Alsacien (EVA) project is to quantify the impact of an agri-environmental technique : to put grass in one out of two vine inter rows. The methodology of this work is based on the association of two approaches : field experiment and physical modelling. Two vine plots were chosen at Rouffach (Haut-Rhin, France). Both were instrumented and monitored from May 1998 to October 2000. One represents a witness plot, with chemical weeding in the inter row and the other one has a grass cover on one out of two inter rows. The field approach tried to assess the main terms of water and nitrogen balances. Furthermore the water and nitrate uptakes of the different covers (grass and vine) were simulated by using Riou et al (1989) evapotranspiration algorithm and the agricultural model STICS (Brisson et al, 1998). Then the modelling approach consisted in adapting the SWMS_3D model (Simunek et al, 1995), that simulates the water flow and solute transport in three dimension): It was necessary to introduce a second uptake algorithm (grass cover), and the kinetic reaction equation linked to nitrate transformations were modified. The field and model results show that the grass cover technique reduces nitrate leachate five times. This reduction is the consequence of a water drainage decrease by 30% and of a nitrates concentration decrease in water soil solution under grass cover. The grass cover also influences the rainfall redistribution in soil, which could cause some water stress to vine.
La nappe alluviale d'Alsace voit la qualité de son eau se dégrader, notamment du fait de l'accroissement des concentrations en nitrates. Cette pollution provient en partie du vignoble situé en zone de piémont des Vosges, zone privilégiée de recharge de la nappe. Le projet Enherbement du Vignoble Alsacien (EVA) a pour principal objectif d'évaluer quantitativement et qualitativement l'impact d'une technique agri-environnementale qui consiste à enherber de façon maîtrisée un inter rang non cultivé sur deux de vigne. Pour répondre à cette question, une approche de terrain et une démarche de modélisation mécaniste ont été associées dans le cadre de cette thèse. Deux parcelles, l'une témoin, l'autre expérimentale, situées à Rouffach (Haut-Rhin, France) ont été instrumentées et suivies de mai 1998 à octobre 2000, pour évaluer les principaux termes des bilans hydriques et azotés. Afin de compléter cette approche, les termes d'évapotranspiration et de prélèvement azoté des différents couverts ont été obtenus par simulation par le modèle de Riou et al (1989) et par paramétrage pour la culture de la vigne du logiciel STICS (Brisson et al, 1998), modèle agro-environnemental. Ceci a permis de comparer une parcelle désherbée chimiquement et une parcelle enherbée un inter rang sur deux, toute chose étant égale par ailleurs. L'approche par modélisation a consisté en l'adaptation du modèle SWMS_3D (Simunek et al, 1995, simulant les transferts d'eau et de soluté dans la zone non saturée) en intégrant le deuxième couvert herbacé ainsi que les cinétiques de réactions liées au nitrate. Les résultats expérimentaux et la modélisation montrent que la pratique de l'enherbement diminue de 80% le lessivage des nitrates. Cette réduction est liée à la baisse de 30% des quantités d'eau naturellement drainées et d'une diminution de la concentration en nitrates sous parcelle enherbée un rang sur deux. Nous soulignons que la présence du couvert herbacé influe sur la redistribution des précipitations, ce qui peut générer des risques de stress hydrique pour la vigne.