ROLE OF SOIL AND GRASS STRIPS IN REDUCING NITRATE-N POLLUTION IN SUBSURFACE DRAINED FARMLANDS: LYSIMETER RESULTS

Abstract

A two-year study was carried out to investigate the role of soil and grass strips, coupled with water table management, in reducing nitrate-N residues from agricultural drainage waters. Twelve lysimeters, 1 m long and 450 mm diameter, were packed with a sandy soil and subjected to two water table management practices: free drainage and controlled drainage. Each treatment had either grass (sod) cover or bare soil in triplicate. Nitrate-N contaminated water was applied at the top to each lysimeter and samples of drain effluent were collected at the bottom. Significant reductions (1% level) in nitrate-N concentrations were found in all treatments. However, the controlled drainage treatment was found to be more effective for reducing nitrate levels than the free drainage treatment.In the second year, the cumulative volume of applied water and drain outflow was used to perform a mass balance and estimate the nitrate residues in drainage waters after treatment. The total amount of nitrate applied to each column, 13 g, was reduced to one-third in the controlled drainage lysimeters, and to one-half in the free drainage lysimeters. The controlled drainage lysimeters covered with grass were found to be the most effective for reducing nitrate residues. The results of this study reinforce the contention that grass filter strips can reduce nitrate-N pollution of drainage water from agricultural land.

Pendant une période de deux ans une experience a été réalisée à fin d’étudier le rôle de la combinaison de bandes d’herbes avec la gestion du niveau de l’eau dans le sol pour réduire les résidus d’azote provenant des eaux de drainage de champs agricoles. Douze lysimètres de 0.45 m de diamètre et 1.0 m de hauteur ont été remplis d’un sol sablonneux dans lesquels quatre types d’essais ont été réalisés : drainage conventionnel, drainage controllé couvert d’herbes et sol sans couverture. L’eau contamineé avec des nitrates a été appliquée dans les lysimètres et des échantillons d’eau ont été prélevés à la sortie. Des réductions importantes de nitrate-N (1% level) ont été trouvées dans tous les essais. Cependant, les essais sous drainage controllé se sont montrés plus efficace que celui du drainage conventionnel pour réduire le niveau de nitrate.Lors de la deuxiéme année, le volume total d’eau appliquée ainsi que le volume d’eau de drainage furent utilisés pour effectuer un bilan massique et pour estimer la quantité de résidus de nitrate dans les eaux de drainage après traitement. La quantité totale de nitrate appliquée à chaque colonne (13 g) a été réduite à un tier dans le cas du drainage controllé et à la moitié dans le cas du drainage conventionnel. L’essai de drainage controllé et couverture d’herbes est la combinaison la plus efficace pour réduire les résidus de nitrate. Ainsi, les résultats de cette étude réenforcent l’hypothèse que le double-passage d’eaux de drainage peuvent réduire la pollution de nitrate-N sur une ferme agricole.