Simulating ammonia loss from surface-applied manure - Archive ouverte HAL Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue Canadian Journal of Soil Science Année : 2009

Simulating ammonia loss from surface-applied manure

Résumé

The land spreading of manure can result in significant nitrogen (N) losses to the atmosphere through ammonia (NH3) volatilization. It is estimated that agricultural activities, including manure spreading contribute approximately 50% of the total global NH3 emissions. Computer simulation models have been developed in an attempt to predict NH3 losses resulting from manure spreading. Few models have been validated with success and no validation has been completed for conditions found in eastern Canada. The mechanistic model Volt’Air was implemented and tested to estimate NH3 emissions using field-based wind tunnel data from three field locations in eastern Canada. The model was validated using data from 27 wind tunnel trials, which measured NH3 loss over 5-19 d. Sensitivity analysis revealed that Volt’Air was most sensitive to pH. Good overall agreement was observed between measured results and model simulations over 5-19 d (R2 = 0.91, RMSE = 2.9 kg ha-1). Short-term flux simulations (kg ha-1 h-1) within the first 24 h after spreading were underestimated by 29.5% and fluxes on subsequent days were slightly underestimated by 3.7%. Error with Volt’Air appears to be largely confined to the first day following manure application. Volt’Air offers potential for predicting NH3 losses (i.e., 5-19 d) from manure application within eastern Canada. Improving the simulation of short-term pH changes, however, may result in enhanced overall model performance.
Épandre du fumier sur les terres peut engendrer d’importantes pertes d’azote (N) consécutivement à la volatilisation d’ammoniac (NH3) dans l’air. On estime que les activités agricoles, dont l’épandage du fumier, expliquent environ la moitié des émissions de NH3 dans le monde. Des modèles de simulation informatiques ont été élaborés dans l’espoir de prévoir les pertes de NH3 résultant de l’épandage du fumier. Toutefois, peu de ces modèles ont été validés avec succès et aucune validation n’a été effectuée dans les conditions particulières à l’est du Canada. Les auteurs ont installé et testé le modèle mécaniste Volt’Air pour estimer les émissions de NH3 d’après les relevés venant de souffleries posées sur trois terrains de l’est du Canada. Le modèle a été validé grâce aux données résultant de 27 essais en soufflerie qui ont permis de mesurer les pertes de NH3 au bout de 5 à 19 jours. L’analyse de sensibilité révèle que Volt’Air est le plus sensible au pH. On remarque une bonne concordance générale entre les résultats observés et les résultats des simulations pour la période de 5 à 19 jours (R2 = 0,91, E.-T. = 2,9 kg par hectare). Les simulations sous-estiment le flux à court terme (kg par hectare et par heure) durant les 24 h suivant l’épandage de 29,5 % et le flux des jours suivants de 3,7 %. Les erreurs de Volt’Air semblent largement se limiter à la journée suivant l’épandage du fumier. Volt’Air permettrait de prévoir les pertes de NH3 (à savoir, de 5 à 19 jours) résultant de l’application du fumier dans l’est du Canada. Une meilleure simulation de la fluctuation du pH à court terme pourrait néanmoins déboucher sur une meilleure performance générale du modèle.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01192084 , version 1 (02-09-2015)

Identifiants

Citer

E. Smith, R. Gordon, C. Bourque, A. Campbell, Sophie Génermont, et al.. Simulating ammonia loss from surface-applied manure. Canadian Journal of Soil Science, 2009, 89 (3), pp.357-367. ⟨10.4141/CJSS08047⟩. ⟨hal-01192084⟩
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