Modification of RZWQM2-P model to simulate subsurface phosphorus loss and soil phosphorus dynamics in organic waste amended croplands

Bien que l'agriculture consomme 80 à 90% de la production annuelle et mondiale de phosphore (P), les plantes n'en utilisent efficacement que 20%, le reste étant rejeté dans l'environnement aquatique ou s'accumulant dans le sol. Le modèle RZWQM2-P a été nouvellement développé et ensuite intégré dans le modèle RZWQM2, fonctionnant comme un seul outil pour la description des activités du P dans les champs agricoles. Les Objectifs de cette étude étaient : (1) d'évaluer l'exactitude et la rationalité du modèle RZWQM2-P ainsi que d'améliorer sa logique et son algorithme en appliquant le modèle RZWQM2-P qui vient d'être développé ; (2) de rechercher les pertes de P à long terme dans le flux de drainage des tuiles affectées par la culture et l'amendement du compost dans le site expérimental de Harrow, Ontario ; (3) de découvrir la capacité de rétablissement du niveau de P du sol suite à un amendement élevé de fumier dans le site d'Idaho. Les modifications apportées à quatre parties de l'algorithme du modèle ont été effectuées lors de la simulation, à savoir l'efficacité du mélange de culture, la répartition initiale des stocks de P, la dynamique du P du sol et le stress lié au P. En simulant le site Harrow, le modèle a simulé précisément le flux d'eau de drainage annuel enregistré sur le terrain, de même que les pertes de P particulaire (PP) et de P total (TP) dans le drainage par tuiles, tandis qu'il a sous-estimé le P réactif dissous (DRP) lors de l'application de déchets organiques. Selon les résultats de la simulation à long terme, l'augmentation de l'intensité de la culture (TI) et de l'efficacité du mélange de fumier et de compost (ME) avec le sol cultivé a respectivement réduit le flux de drainage des tuiles et les pertes de P liées au drainage des tuiles. Plus précisément, lorsque TI est passé de 0 (sans labour) à 0,93 (Labour), le débit de drainage, les pertes de PRD et de PP ont diminué respectivement de 11,49%, 48,12% et 30,29%. De même, lorsque le ME est passé de 0 (pas de travail du sol) à 0,5 (disque tandem), les pertes de DRP et de PP à travers le drainage ont diminué respectivement de 53,98% et 30,95%. En ce qui concerne la simulation du site d'Idaho, le modèle a parfaitement simulé le P total annuel du sol enregistré sur le terrain (P_tot), l'absorption de P par les plantes (P_upt) et le rendement des cultures et a convenablement simulé le P labile du sol (P_lab). Les résultats de la simulation à long terme ont indiqué que le sol nécessite 14 ans pour absorber le P supplémentaire issu de l'amendement de fumier de huit ans dans les couches superficielles du sol. En somme, le modèle RZWQM2-P modifié permet de simuler précisément la majeure partie de la perte de P par drainage, quoique la prédiction de la perte de DRP soit encore à améliorer, et le modèle a simulé complètement le sol P_lab et P_tot pour la première fois et a obtenu des résultats satisfaisants. En conséquence, il est vital de déterminer les différentes meilleures pratiques de gestion (MPG) en vue de contribuer à atténuer considérablement la consommation inutile de phosphate et le risque de pollution du P

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