Calibré échantillonnage passif - Multi-terrain Mesures sur le terrain de NH ₃ Les émissions avec une combinaison de la méthode de Dynamic Tube et échantillonneurs passifs

L’objectif global de cette méthode in situ simple sur le terrain est de quantifier les émissions d’ammoniac provenant de parcelles répétées dans le cadre d’essais sur plusieurs parcelles, facilitant ainsi les tests statistiques et l’identification des effets du traitement. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine agronomique et agroécologique, telles que la quantification et la réduction des émissions d’ammoniac, la détermination de l’efficacité de l’utilisation des engrais et l’évaluation environnementale. Le principal avantage de cette méthode est qu’elle permet de quantifier in situ les émissions d’ammoniac dans des essais sur le terrain multi-parcelles indépendants de l’alimentation électrique.

Je vais faire une démonstration de cette procédure avec Christian Wagner, un étudiant à la maîtrise de mon laboratoire. Utiliser des parcelles relativement grandes par rapport aux tailles habituellement appliquées dans les essais sur le terrain pour éviter les effets de la distribution inégale des engrais sur les émissions d’ammoniac. Utilisez des tracés carrés pour éviter les effets des changements de direction du vent sur l’absorption d’ammoniac par les échantillonneurs.

Réduire la dérive de l’ammoniac d’une parcelle à l’autre en gardant une zone tampon d’une taille de parcelle entre les parcelles. Sélectionnez deux parcelles de traitement et une parcelle de contrôle pour une mesure simultanée avec la méthode du tube dynamique ou DTM et un échantillonneur passif. Choisissez des parcelles de traitement avec des émissions punitivement élevées donnant un signal de mesure fort.

Après les préparations détaillées dans le protocole textuel, la mesure de contrôle est effectuée avec le MNT sur des parcelles témoins non fertilisées au début et à la fin de chaque date de mesure après une séquence de contrôle, de traitement et de contrôle. Mesurez sur une période de trois à six jours pour obtenir des mesures fiables des pertes d’ammoniac pour la période d’une journée entière en tenant compte de l’évolution des émissions due aux variations de température et de vitesse du vent. Prenez des mesures tôt le matin, en fin de matinée, en début d’après-midi, en fin d’après-midi et peu avant le coucher du soleil.

Pour effectuer la mesure, rincez d’abord le système DTM avec de l’air sans ammoniac en soulevant les chambres à une hauteur d’environ un mètre au-dessus du sol. Ensuite, pompez l’air à travers le tube et les chambres en polytétrafluoroéthylène ou PTFE à l’aide d’une pompe à main directement connectée au tube terminal en PTFE du système de chambre. Appuyez sur les chambres DTM directement dans le sol à une profondeur d’environ 15 millimètres, comme indiqué par un rebord au fond de la chambre.

Vous pouvez également presser les chambres DTM dans les anneaux de sol. Assurez-vous que les mottes de terre ne se coincent pas entre l’anneau de sol et la chambre. Effectuez les 20 premiers coups de pompe préparatoires avec un tube indicateur à faible concentration usagé pour créer des conditions quasi stables.

Les concentrations d’ammoniac sont indiquées par un changement de couleur des granules sensibles au pH à l’intérieur du tube, du jaune foncé au violet bleuâtre et peuvent être lues tant que le changement de couleur est à l’intérieur d’une échelle imprimée sur le tube. Choisissez la plage de concentration du nouveau tube indicateur à appliquer lors de la prochaine mesure en fonction des informations obtenues à partir du changement de couleur observé du tube utilisé. Ouvrez un nouveau tube indicateur aux deux extrémités en cassant les têtes avec le brise-tube installé sur le carter de la pompe.

Insérez le tube indicateur entre le tube PTFE terminal et la pompe en appuyant sur les extrémités du tube dans le tube PTFE et la bouche de la pompe. Insérez l’extrémité du tube avec la valeur la plus basse sur l’échelle imprimée sur le tube dans le tube en PTFE et l’extrémité avec la valeur la plus élevée dans la bouche de la pompe. Commencez à pomper jusqu’au nombre de course par défaut en appuyant sur le bouton OK de la pompe automatique ou en comprimant la pompe à main.

Limitez autant que possible la pause entre le pré-pompage avec le tube utilisé et le début de la mesure proprement dite. Si une pompe à main est utilisée pour les mesures, démarrez le chronomètre en même temps que la première course de la pompe à main. Terminez la mesure lorsque le nombre de course standard est atteint et que la pompe à main est complètement détendue.

Avec relâchement de la pompe à main une fois la course terminale atteinte, terminez la mesure du chronomètre. Augmentez le nombre de courses jusqu’à un maximum de 50 courses si l’indication de la première ligne de la valeur la plus basse de l’échelle imprimée sur le tube n’est pas atteinte après le numéro de course standard. Après la fin du pompage, n’utilisez les lectures du tube indicateur que lorsqu’au moins la première ligne de l’échelle d’un tube indicateur est atteinte.

Lisez le changement de couleur le plus éloigné sur le tube de tous les côtés car la ligne de coloration est souvent légèrement inclinée ou inégale et enregistrez la valeur de concentration. Notez le graphique, la date, l’heure de la mesure, le nombre de traits et la lecture en PPM sur la feuille d’enregistrement. Nettoyez le bord des chambres de la terre, du fumier ou des composants d’engrais collants avec une serviette en papier propre.

Ensuite, soulevez le système DTM du sol et rincez-le comme précédemment. Effectuer plusieurs mesures à différents endroits d’une parcelle pour augmenter la fiabilité des mesures. Placez des échantillonneurs passifs fixés aux tiges d’acier au centre de la parcelle expérimentale à une hauteur de 0,15 mètre au-dessus de la surface du sol ou de la canopée immédiatement après l’application de l’engrais sur une parcelle.

Dépêchez-vous avec le tracteur ou le système d’épandage d’engrais pour installer l’échantillonneur sans délai. En cas de sol sec, insérez la tige d’acier dans le sol à l’aide d’un marteau. Après avoir placé les échantillonneurs passifs, dirigez-vous vers l’échantillonneur passif avec un plateau ou un sac subdivisé contenant des flacons d’acide remplis triés pour le premier intervalle d’échantillonnage.

Mettez des gants avant de manipuler les flacons avec une solution acide. Sortez le flacon pour la parcelle et l’intervalle d’échantillonnage respectifs. Dévissez la bouteille de l’échantillonneur passif et versez la solution d’acide sulfurique 0,05 molaire du flacon dans l’embouchure de la bouteille.

Ensuite, revissez le couvercle du flacon et remettez-le dans le plateau ou le sac. Pour remplacer la solution d’acide sulfurique à 0,05 molaire dans un échantillonneur passif après l’achèvement d’un intervalle d’échantillonnage, dévissez soigneusement l’échantillonneur passif et acheminez prudemment la solution entre les fenêtres à travers le trou de décharge dans le flacon d’origine vide. Remplissez l’échantillonneur par l’embouchure de la bouteille avec une nouvelle solution d’acide sulfurique à 0,05 molaire provenant du flacon inutilisé suivant.

Vissez les couvercles des deux flacons avec un étiquetage correct. Fixez l’échantillonneur passif à la tige en le vissant sur le couvercle relié à la tige en acier. Notez le numéro de parcelle et le temps de remplissage sur la feuille d’enregistrement.

Calculer les flexions d’ammoniac comme décrit dans le protocole de texte. Les résultats d’un essai sur le terrain visant à tester les effets de plusieurs méthodes visant à réduire les émissions d’ammoniac après l’application de lisier de bovins par rapport à l’application avec des tuyaux de traînée sont présentés : y compris l’incorporation avec un motoculteur rotatif, l’incorporation de lisier acidifié et l’injection à fente fermée. La méthode a permis d’obtenir des différences très significatives entre les émissions d’ammoniac, les réductions les plus importantes étant observées lors de l’application avec injection à fente fermée ou entre l’acidification et l’incorporation ultérieure.

Ces graphiques illustrent les différences entre les émissions cumulatives d’ammoniac après l’application de différents engrais à base d’urée avec et sans ajout d’uréase et d’inhibiteurs de nitrification. Les émissions d’ammoniac ont été fortement réduites par l’utilisation d’inhibiteurs d’uréase indépendants de l’utilisation d’inhibiteurs de nitrification. L’urée seule combinée à des inhibiteurs de nitrification a montré les émissions les plus élevées.

La méthode démontrée permet de saisir les effets importants des conditions météorologiques sur les émissions d’ammoniac provenant des engrais à base d’urée et du nitrate d’ammoniac et de calcium, comme en témoignent les variations dans le temps et les niveaux d’émissions à différentes dates d’application. Les basses températures et les précipitations réduisent fortement les émissions, tandis que les températures élevées augmentent les pertes relatives et la vitesse. L’effet des différentes émissions d’ammoniac sur l’absorption d’azote dans les grains de blé d’hiver, qui ne peut être démontré que dans des essais au champ sur plusieurs parcelles, est démontré.

L’absorption d’azote par les céréales diminue linéairement avec les émissions d’ammoniac. Le respect de cette procédure vous permet également d’appliquer d’autres méthodes telles que les gaz à effet de serre, les mesures en chambre, l’échantillonnage du sol, l’échantillonnage des plantes pour déterminer l’efficacité agronomique et la durabilité environnementale globale. Merci d’avoir regardé cette vidéo et je vous souhaite du succès dans l’application de la méthode proposée.