Agronomie 22 (2002) 363-371
DOI: 10.1051/agro:2002020

Modelling pesticide fate in rice paddy

Ettore Capri and Zewei Miao

Istituto di Chimica Agraria ed Ambientale, Università Cattolica del Sacro Cuore, 29100 Piacenza, Italy

(Received 21 March 2001; revised 13 September 2001; accepted 19 March 2002)

Abstract
It is very important and necessary for decision-making agencies, pesticide users and NGOs (Non-Governmental Organisations) to identify a suitable pesticide fate model for rice cultivation. The objective of this study was the evaluation of the suitability of the RICEWQ model under field conditions and potential future applications of mathematical models for predicting environmental concentrations of pesticides in paddy rice fields. The RICEWQ model and it's main parameterisation and assumptions are described. The results of a field data set are given and corresponding simulation results are presented. Based on 2-year field experiments in 1997 and 1998 in northern Italy, simulations were made for two dose levels (applied and observed cinosulfuron concentrations). Pesticide runoff processes are well simulated by RICEWQ when the water management of the paddy is known in detail. The results obtained demonstrate that groundwater quality may be affected by pesticide use in rice paddy. Some parameters, including the initial dose, have a strong impact on pesticide seepage and concentration in paddy surface water.

Résumé
Modélisation du devenir des pesticides dans les rizières. Il est très important et nécessaire pour les organismes de décision, les utilisateurs de pesticides et les ONG (organisations non gouvernementales) d'identifier le modèle d'évolution de pesticides adapté à la culture du riz. L'objectif de cette étude était l'évaluation de l'aptitude du modèle RICEWQ dans les conditions du champ et les potentialités futures d'application de modèles mathématiques pour prévoir les concentrations de pesticides dans l'environnement des rizières. Le modèle RICEWQ ainsi que sa paramétrisation et ses hypothèses de base sont décrits. Les résultats des simulations correspondantes sont présentés. En s'appuyant sur des expériences au champ durant deux ans en 1997 et 1998 en Italie du Nord, des simulations ont été effectuées pour deux niveaux de doses (concentrations en cinosulfuron appliquées et observées). Les processus d'écoulement des pesticides sont bien simulés avec RICEWQ lorsque la gestion de l'eau de la rizière est connue de façon détaillée. Les résultats obtenus démontrent que la qualité de la nappe phréatique peut être affectée par les pesticides utilisés dans les rizières. Certains paramètres comprenant la dose initiale de pesticide ont un effet important sur son infiltration et sa concentration dans l'eau de surface de la rizière.

Key words: rice / pesticide / mathematical model / predicted environmental concentration

Mots clés : riz / pesticide / modèle mathématique / concentration dans l'environnement

Correspondence and reprints: Ettore Capri
    e-mail: chimiv@pc.unicatt.it

Communicated by Marco Trevisan (Piacenza, Italy)

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