DOI: 10.1051/agro:2001137

Agronomie 21 (2001) 461-470

Leaching of atrazine and deethylatrazine under a vegetative filter strip

Jean-Emmanuel Delphin and Jean-Yves Chapot

Équipe Agriculture et Environnement, UMR Vigne et Vins d'Alsace, INRA, 28 rue de Herrlisheim, 68021 Colmar Cedex, France

(Received 4 October 2000; revised 20 March 2001; accepted 19 April 2001)

Abstract
Vegetative filter strips (VFS) are a device used successfully to control erosion and to reduce the amount of chemical pollutants in surface waters. Part of the surface water runoff is removed by the VFS by infiltration. The objective of this study, conducted for three years under natural conditions, was to investigate the fate and evaluate the leaching of atrazine and deethylatrazine (DEA) transported in runoff effluents and trapped by a VFS. Soil solution was sampled using porous cups installed at two depths at the edge of a VFS established downhill from a maize plot. Drainage volumes were calculated by a generic crop model. The results show that atrazine and DEA in runoff water were transported into the soil by preferential flow. The migration of chemicals was deeper than 60 cm in 1997 and 1999 but probably did not reach 120 cm. In 1998, atrazine and DEA remained above 60 cm. The migration depth was partly dependent on the soil water content at the time of runoff. The dissipation rate of chemicals in the soil was slower at lower depths. DEA was more persistent than atrazine in the soil solution. The attenuation of atrazine concentration at 60 cm in the soil solution compared with its concentration in the runoff water ranged from 60 to 95% depending on the year and the porous cup position. Transport of pesticide occurred after the few weeks following herbicide application on maize but leaching of atrazine and DEA occurred mainly outside the growth season. Calculated leaching amounts of DEA were twice those of atrazine.

Résumé
Lessivage de l'atrazine et de la dééthylatrazine sous une bande herbeuse. Les bandes herbeuses sont un moyen efficace pour protéger les eaux de surface de contaminations éventuelles par les engrais et les produits de traitement transportés par les eaux de ruissellement. Une partie de ces eaux est piégée par infiltration dans la bande herbeuse. L'objectif de l'étude est de suivre le devenir et d'évaluer le lessivage de l'atrazine et de la dééthylatrazine (DEA) transportées dans les eaux de ruissellement et piégées dans une bande herbeuse installée en bas d'une parcelle en pente cultivée en maïs. La solution du sol est échantillonnée à deux profondeurs à l'aide de bougies poreuses, le lessivage des produits est estimé à partir du drainage calculé par un modèle de bilan hydrique au champ. Les résultats montrent que l'atrazine et la DEA transportées par les eaux de ruissellement migrent dans la bande herbeuse par des transferts préférentiels à une profondeur d'au moins 60 cm en 1997 et 1999 sans parvenir à 120 cm. En 1998, la descente des pesticides n'atteint pas 60 cm. La profondeur de migration dépend de l'état hydrique du sol au moment des événements pluvieux. La persistance de la DEA dans l'eau du sol est plus longue que celle de l'atrazine, ces produits se dissipent plus lentement en profondeur. L'atténuation des concentrations en atrazine à 60 cm de profondeur par rapport à celles des eaux de ruissellement varie de 60 à 95 % , selon les années et la place de la bougie poreuse par rapport aux voies d'écoulement. Les transferts sont limités aux quelques semaines qui suivent les traitements alors que le lessivage de la DEA et de l'atrazine intervient principalement pendant la période d'arrêt de la végétation. Dans les conditions climatiques de cette étude, le lessivage calculé de la DEA est deux fois celui de l'atrazine.

Key words: atrazine / deethylatrazine / vegetative filter strip / porous cup / soil solution

Mots clés : atrazine / dééthylatrazine / bande herbeuse / bougie poreuse / solution du sol

Correspondence and reprints: Jean-Emmanuel Delphin
    e-mail: delphin@colmar.inra.fr

Communicated by Marco Trevisan (Perugia, Italy)

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