Estimation of Runoff Ratios of Pesticide Residue from Paddy Fields Using the RICEWQ Model

Runoff ratios, of losses by runoff to applied amounts, of pesticides butachlor, oxadiazone, chlorpyrifos‐me, diazinon, 2,4‐D and carbaryl were estimated using the RICEWQ model in certain paddy fields. To reflect the actual water management by farmers, the water balance of a paddy field in Korea was monitored. A hydrology submodel was calibrated with observed field data. Laboratory incubation tests were conducted and the decaying pesticide concentrations monitored. Parameters for the pesticide submodel were determined by using incubation test results after calibration. The RICEWQ model simulated runoff and concentrations of the pesticide using the calibrated hydrologic and pesticide submodels under a conventional pesticide application scenario. The runoff ratio of each pesticide was estimated based on simulation results. When the application date of the pesticide was varied up to 7 days, the runoff ratios of butachlor, oxadiazone, chlorpyrifos‐me, diazinon, 2,4‐D and carbaryl varied between 13.1 ~ 17.5, 1.2 ~ 1.4, 0.57 ~ 0.66, 12.0 ~ 20.5, 21.9 ~ 28.9 and 12.7 ~ 14.3%, respectively. In general, pesticides with a longer half‐life and a lower soil‐water partitioning coefficient for organic compounds (Koc) resulted in a higher runoff ratio. The simulation results showed that proper application practice and drainage management are to be recommended to reduce the runoff ratio of pesticides. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd. Résumé Le coefficient de ruissellement (rapport entre les pertes par ruissellement et la quantité appliquée de pesticides) de six pesticides (butachlor, oxadiazone, chlorpyrifos‐me, diazinon 2,4‐D, carbaryl) issus de rizières a été estimé en utilisant le modèle de RICEWQ. Pour tenir compte de la gestion réelle de l'eau par les agriculteurs, nous avons suivi les entrées et les sorties d'une rizière expérimentale en Corée. Un sous‐modèle hydrologique a été calibré avec les résultats du bilan hydrique observé. Des tests d'incubation de laboratoire ont été effectués pour surveiller la décomposition des pesticides. Les paramètres pour le sous‐modèle de pesticide ont été déterminés à l'aide de résultats de tests d'incubation après le calibrage. Le modèle de RICEWQ a été utilisé pour simuler un scénario d'application conventionnel des pesticides. Le ratio de ruissellement de chaque pesticide a été estimé sur la base des résultats de simulation. Lorsque la date de pesticides de l'application a été modifiée jusqu'à 7 jours, le taux de ruisselle