Modelling herbicide treatment impact on groundwater quality in a central Italy area

Abstract

-A simulation study, using the MACRO-DB pesticide leaching model, was carried out to determine the impact of different weed control strategies on groundwater quality in a Central Italy area (Umbria) where the drinking water wells for the city of Perugia are located. The simulations considered nine representative soil profiles and two different crop rotations. Weather conditions were those of ten years. Thirty herbicides and twenty-two weed control strategies were tested for their groundwater concentrations. Two maps reporting the risk of groundwater contamination were made from simulations of the two crop rotations applying the strategy with the least groundwater pollution risk for each crop. As even the less polluting strategy in the four-crop rotation exceeds the EU Directive 414/91 limit for drinking water, only the three-crop rotation is recommended. The present findings testify that crop selection is an effective way to minimise groundwater pollution risk.groundwater / pollution / simulation model / herbicide / soil type Résumé -Simulation de l'impact de plusieurs traitements herbicides sur la qualité des eaux souterraines dans une zone de l'Italie centrale. Sur la base du modèle MACRO-DB pour la prévision du lessivage des produits phytosanitaires le long des profils du sol, on a effectué une simulation en vue de déterminer l'impact environnemental provoqué par différentes stratégies de désherbage sur les eaux de nappe dans une zone de l'Italie centrale (Ombrie) où se trouvent les puits pour l'approvisionnement en eau de la ville de Pérouse. Les simulations ont pris en considération neuf profils de sol représentatifs de la zone examinée et deux assolements différents. Les conditions climatiques prises en considération sont celles couvrant dix années. On a calculé au niveau de la nappe les concentrations de trente herbicides et vingt-deux stratégies de désherbage. On a réalisé deux cartes qui reportent le risque de contamination, en simulant deux rotations culturales et en appliquant à chaque culture la stratégie comportant le plus bas risque de pollution de la nappe. Étant donné que la stratégie la moins polluante dans la rotation prévoyant quatre cultures dépasse encore la limite prévue par la Directive EU 414/91 pour les eaux potables, il s'impose de préférer l'assolement à trois cultures, la sélection culturale s'avérant être une méthode valable pour réduire le risque de pollution des eaux de nappe. nappe / pollution / modèle prévisionnel / herbicide / type de sol

The Effect of Crop Rotation on Pesticide Leaching in a Regional Pesticide Risk Assessment

“…These include limitations to the crops to which a compound can be applied, the timing/crop stage at which application may be made to each specific crop, application rate, number of applications, and the interval between applications (6). Businelli et al (7) suggest that risk of groundwater pollution may be mitigated by a carefully designed crop rotation: crop rotation changes the interval between applications and manages pest populations by breaking the developmental cycle of pests (8). For these reasons, crop rotation should be considered as a mitigation technique.…”