Management model for predicting nitrate leaching from grassland catchments in the United Kingdom: 1. Model development

This paper describes the development of a field-scale model that simulates the nitrogen (N) cycle in grazed grassland within a catchment-scale management model which can predict the loading and concentration of nitrate in rivers. The development is comprised of the addition of two sub-models of nitrate transport: one relating the amount of soil nitrate to its concentration in drainage water for different types of soil, and the second accounting for the proportion of permeable rock underlying the catchment. The sub-model that calculates the supply and transport of soil nitrate has been made sensitive to annual patterns of weather according to a classification based on the maximum soil water deficit. The model predictions were tested against best estimates of annual load and peak concentration of nitrate in rivers draining 11 small, predominantly grassland, catchments in the UK during the period 1974-1987. Un modèle de gestion pour la prévision du lessivage des nitrates dans des bassins herbeux du Royaume Uni: 1. Développement du modèle Résumé Cet article décrit un modèle simulant le cycle de l'azote à l'échelle d'une parcelle de prairie pâturée, inclus dans un modèle de gestion à l'échelle du bassin, susceptible de décrire la charge et la concentration des nitrates dans les rivières. Le modèle comprend deux sous-modèles de transport des nitrates: l'un reliant la concentration des nitrates dans les eaux drainées à travers différents types de sols à la quantité de nitrates stockés dans ces sols, le second prenant en compte la fraction de roches perméables du bassin. Le sous-modèle calculant l'approvisionnement et le transport des nitrates du sol répond aux variations climatiques annuelles selon un schéma fondé sur le maximum du déficit en eau du sol. Les prévisions du modèle ont été confrontées aux meilleures estimations de la charge annuelle et de la concentration de pointe de 11 rivières du Royaume Uni drainant de petits bassins versants à dominante herbeuse pour la période allant de 1974 à 1987. Open for discussion until 1 February 1996 434 H. J. E. Rodda et al.