Donnat, Emilie; Vivien, E.; Crouzet, Olivier; Budzinski, Hélène; Devier, Marie-Hélène; Pinson-Gadais, Laetitia; Taupier-Letage, Bruno; Dauguet, S.; Meleard, Benoit; Thunot, Stéphane and Denaix, Laurence (2020) Quasagro - Gestion agronomique des sols et des résidus : quels impacts sur la qualité sanitaire des productions végétales de grande culture ? [Quasagro - Agronomic management of soils and residues: what are the impacts on the sanitary quality of crop production?] Innovations Agronomiques, pp. 121-146.
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Summary
En relation avec la qualité sanitaire des produits de la récolte, le projet Quasagro visait à valider deséléments de gestion globale des risques multicontaminants (mycotoxines, éléments-traces métalliqueset résidus de pesticides) associés aux facteurs environnementaux et aux pratiques agronomiques engrandes cultures (blé tendre, blé dur et tournesol) par analyse multifactorielle : effets pédoclimatiques,résidus de culture, intrants et apports de matière organique. Il s’est appuyé sur le réseau national deparcelles Quasaprove, renforcé par des essais plein champ existants.Par une approche sans a priori, des modèles statistiques ont été testés sur le blé tendre, à partir deparamètres pédologiques ou climatiques. Aucun modèle ne s’est révélé suffisamment prédictif. Nousavons également cherché si certaines pratiques entraînaient des différences de concentration dans lesvégétaux. Il est apparu qu’il n’y a pas de différence entre les parcelles labourées et non labourées, enfonction du type de fertilisation, ou en fonction du précédent ou de l’usage d’un CIPAN. Aucunedifférence n’est apparue non plus entre les parcelles conduites en agriculture biologique ou enagriculture conventionnelle. Quelle que soit la culture, l'équilibre est déterminé par le type defertilisation. Dans le cas de la fertilisation uniquement azotée (ammonitrate), le bilan est toujours négatif.Dans le cas de la fertilisation organique en agriculture biologique, le bilan est toujours positif et le solaccumule les éléments-traces. Dans le cas de l'agriculture conventionnelle avec fertilisation NPK, lebilan est positif pour l'arsenic, le cadmium et le plomb, et négatif pour le cuivre et le zinc. L’exportationdes pailles, qui génère un flux d’exportation relativement faible, ne change pas ces conclusions.Sur les parcelles étudiées, les niveaux de concentration cumulés observés s’échelonnent du sub-ng/g àla centaine de ng/g (ps) dans les sols. Les concentrations cumulées maximales en agriculturebiologique sont de l’ordre de la dizaine de ng/g. Par comparaison des itinéraires techniquesconventionnel/biologique, les herbicides sont présents de façon marquée en conventionnel et quasi absents en biologique ; les fongicides sont présents en biologique à des concentrations supérieures auxlimites de quantification et les niveaux de fongicides sont relativement similaires en biologique et enconventionnel dit raisonné. La présence notable de pesticides rémanents (e.g. époxiconazole dont lesderniers traitements dataient de plusieurs années) a également été mise en évidence.Le devenir des pesticides dans l’environnement est conditionné par leur comportement dans les sols.L’interaction entre divers processus régissant leur devenir (rétention, dégradation, transfert) vaconditionner entre autres leur persistance (ou rémanence). Plus particulièrement, les processus dedégradation des pesticides contribuent à diminuer cette persistance. Le potentiel de biodégradationmicrobienne dépend ainsi des molécules (toxicité intrinsèque, capacité d’adsorption au sol), de facteurspédoclimatiques (type d’argiles, matière organique, température et humidité), de facteurs microbienstels que la biomasse globale et la présence de micro-organismes adaptés à certaines molécules (ex:isoproturon, 2,4-D) et des historiques de traitement (fréquence de traitement).D’une manière générale, il semble que les systèmes bas intrants favorisent l’activité microbienne dessols, par rapport aux systèmes conventionnels.
Summary translation
In relation to the sanitary quality of the harvest products, the Quasagro project aimed at validatingelements of global management of multicontaminant risks (mycotoxins, metallic trace elements andpesticide residues) associated with environmental factors and agronomic practices in field crops (softwheat, durum wheat and sunflower) by multifactorial analysis: soil and climate conditions effects, cropresidues, inputs and addition of organic matter. It relied on the national Quasaprove plot network,reinforced by existing field experiment.By an approach without a priori, statistical models were tested on soft wheat, based on soil or climaticparameters. No model proved to be sufficiently predictive. We also examined whether certain practicesled to differences in concentration in plants. It was found that there was no difference between plowedand unplowed plots, depending on the type of fertilization, the preceding crop or the use of a CIPAN.There was no difference between plots in organic agriculture or in conventional agriculture. Whateverthe crop, the balance was determined by the type of fertilization. In the case of nitrogen-only fertilization(ammonitrate), the balance was always negative. In the case of organic fertilization in organic farming,the balance was always positive and the soil accumulated trace elements. In the case of conventionalagriculture with NPK fertilization, the balance was positive for arsenic, cadmium and lead, and negativefor copper and zinc. The export of straws, which generated a relatively small export flow, did not changethese conclusions.On the studied plots, the cumulative concentration levels observed ranged from sub-ng/g to 100 ng/g(dw) in soils. The maximum cumulated concentrations in organic farming were close to 10 ng/g. Bycomparison of conventional / biological technical itinerary, herbicides were markedly present inconventional and almost absent in biological; fungicides were present in biological at concentrationsabove the limits of quantification and the levels of fungicides were relatively similar in biological and inconventional called reasoned. The significant presence of persistent pesticides (epoxiconazole, whichlast treatment were several years ago) has also been highlighted.The future of pesticides in the environment is conditioned by their behavior in soils. The interactionbetween various processes governing their future (retention, degradation, transfer) will determine,among others, their persistence (or remanence). In particular, pesticide degradation processes help to reduce this persistence. The potential of microbial biodegradation depends on the molecules (intrinsictoxicity, soil adsorption capacity), soil and climate factors (type of clays, organic matter, temperature andhumidity), microbial factors such as global biomass and the presence of microorganisms adapted tocertain molecules (isoproturon, 2,4-D) and historical treatments (frequency of treatment).In general, low input systems seem to favor soil microbial activity in comparison conventional systems.
| EPrint Type: | Journal paper |
|---|---|
| Keywords: | Contaminants (en), residues (en), trace elements (en), mycotoxins (en), pesticides (en), soils (en), wheat (en), sunflowers (en), cultural practices (en), inputs (en), soil and climate conditions (en), flow (en), degradation (en), Contaminants (fr), résidus (fr), éléments-traces (fr), mycotoxines (fr), pesticides (fr), sols (fr), blé (fr), tournesol (fr), pratiques culturales (fr), intrants (fr), pédoclimat (fr), flux (fr), dégradation (fr) |
| Subjects: | "Organics" in general |
| Research affiliation: | France > INRAe - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement |
| ISSN: | ISSN: 1958-5853 |
| DOI: | 10.15454/j4p0-nf37 |
| Related Links: | https://hal.inrae.fr/hal-02983792/document |
| Project ID: | HAL-INRAe |
| Deposited By: | PENVERN, Servane |
| ID Code: | 40459 |
| Deposited On: | 12 Aug 2021 10:37 |
| Last Modified: | 12 Aug 2021 10:37 |
| Document Language: | French/Francais |
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