Identification des conditions d'applications d'herbicides jouant sur leurs transferts sur un bassin versant agricole réunionnais par une approche de méta-modélisation

Desmurs Manon. 2022. Identification des conditions d'applications d'herbicides jouant sur leurs transferts sur un bassin versant agricole réunionnais par une approche de méta-modélisation. Montpellier : Institut Agro Montpellier, 73 p. Mémoire d'ingénieur : Systèmes agricoles et agroalimentaires Durables au Sud (SAADS). Développement agricole et agroalimentaire au sud (DAAS) : Institut agro Montpellier

Titre anglais : Identification of herbicide application conditions affecting their transfer in an agricultural watershed in Reunion Island using a meta-modeling approach

Encadrement : Mottes, Charles ; Beillouin, Damien ; Soti, Valérie

Résumé : L'île de La Réunion est caractérisée par des conditions climatiques et culturales favorisant le développement d'adventices et de ravageurs. Afin de sécuriser leurs productions, les agriculteurs ont recours à l'utilisation de pesticides. Ces usages entraînent une pollution des cours d'eau et des aquifères par les herbicides. Pour tenter de résoudre ce problème, le jeu sérieux WATPPASS-Game a ainsi été développé comme outil participatif permettant d'accompagner le changement de pratiques de gestion de l'enherbement et d'améliorer la qualité de l'eau à l'échelle du bassin versant. L'utilisation de ce jeu nécessite d'estimer les transferts d'herbicides générés en fonction des conditions dans lesquelles ils sont appliqués sur les parcelles agricoles. Dans cette étude, le modèle WATPPASS a été utilisé afin d'identifier les conditions d'application qui différencient les transferts vers les compartiments d'eau de surface et souterrain. Le modèle a abouti à l'identification de l'état de couverture du sol durant l'application du pesticide comme discriminant principal des fractions exportées et des vitesses de transferts. Des méta-modèles ont été générés à partir de l'algorithme " Random Forest " pour obtenir, par pesticide et par voie de transfert, les fractions exportées hors de la parcelle et des indicateurs de taux d'exportation. L'intégration de ces méta-modèles dans WATPPASS-Game permettra aux agriculteurs et aux parties prenantes d'évaluer en temps réel l'impact de leurs choix sur la pollution de l'eau. Enfin, des leviers importants pour limiter les transferts ont été identifiés et pourront être connus par les acteurs participant aux ateliers de WATPPASS-Game pour pointer les pratiques nécessitant des changements systémiques. Des pratiques résilientes par rapport aux risques de contamination pourraient ainsi émerger et être co-conçues lors de ces ateliers.

Résumé (autre langue) : La Reunion Island is characterized by climatic and cultivation conditions favoring the development of weeds and pests. In order to secure their productions, farmers rely on the use of pesticides. These uses lead to the pollution of waterways and aquifers by herbicides. Trying to solve this issue, the serious game WATPPASS-Game has been developed as a participatory tool to support the change of weed management practices and improve water quality at the watershed scale. Using this game requires estimating the transfers of herbicides according to the conditions under which they are applied on the agricultural fields. In this thesis, the WATPPASS model was used to identify conditions that differentiate transfers to the surface and groundwater compartments. The model resulted in the identification of the soil cover condition as the main discriminant of exported fractions and transfer rates. Meta-models were generated from the Random Forest algorithm to obtain, by pesticide and by transfer pathway, the fractions exported out of the plot and indicators of export rates. The integration of these meta-models in WATPPASS-Game will allow farmers and stakeholders to assess in real time the impact of their choices on water pollution. Finally, important levers for limiting transfers have been identified and may be known by the actors participating in the WATPPASS-Game workshops to point which practices requires systemic changes. Resilient practices with respect to contamination risks could thus emerge and be co-designed during these workshops.

Auteurs et affiliations

• Desmurs Manon, Institut Agro Montpellier (FRA) ORCID: 0009-0000-2568-2966

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/602731/)

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