L'eutrophisation et les proliférations de cyanobactérie sont un problème croissant dans la Baie Missisquoi du Lac Champlain dans le sud du Québec. Celles-ci peuvent être largement imputées a une pollution en phosphore et azote (N) d'origine diffuse, provenant de terres agricoles dans les basins versants s'y déversant. L'azote résiduel du sol, qui demeure après la récolte, comprend des formes soluble et particulaires qui risquent d'être transportées des champs équipés d'une système de drainage souterrain vers les cours d'eau. Cette étude tenta d'identifier les sources d'azote soluble (principalement les nitrates; NO3-N) et d'azote organique particulaire (AOP) qui sont vulnérables aux pertes, et les voies de transport par lesquelles elles se rendent des champs agricoles équipés de systèmes de drainage souterrains aux eaux de surface. Des échantillons d'eau furent prélevés à l'exutoire du système de drainage souterrain de champs aux sols argileux ou sablonneux, à l'automne 2010, au printemps et à l'automne 2011, et au printemps 2012. Les concentrations en NO3-N et en AOP furent 1.3 et 1.1 plus élevées, respectivement, dans l'eau de drainage provenant du sol sablonneux que du sol argileux, Un suivi de l'électroconductivité du sol indiqua que l'écoulement préférentiel fut la principale voie des pertes en AOP dans le sol argileux. Le suivi d'isotopes stables (δ15N et δ18O) du NO3-N du sol et des eaux de drainage, en combinaison avec un modèle de combinaison, démontra que, dans les deux semaines après son épandage, l'engrais inorganique à base de NH4 contribua le plus au stock de NO3-N des eaux de drainage souterraines. Cependant, le NO3-N transformé par les microbes fut la principale source (40 à 49%) du NO3-N dans les eaux de drainage, lorsque les cultures étaient absentes. Or, 47% et 20% de l'AOP dans les eaux de drainage provint, respectivement, d'azote de fumier et d'azote des résidus de cultures ayant leur origine dans la couche arable du sol argileux, tandis que l'azote organique de la couche arable du sol sablonneux contribua 94% de l'AOP perdu. Plus particulièrement, le stock d'AOP de la couche arable contenait des complexes organominéraux riches en azote, qui se sont rendus au drains par des voies préférentielles d'écoulement. Une diminution des apports en NH4 provenant d'engrais, et une prise en compte des crédits d'azote associés au fumier et aux résidus de plantes légumineuses, pourrait réduire l'accumulation de NO3-N et d'azote organique, réduisant ainsi les pertes en NO3-N et AOP provenant de ces sources. Les techniques d'empreinte isotopique on donc permis de faire un suivi efficace des intrants azotées tout en générant de nouvelles connaissances sur la vulnérabilité des intrants azotées aux voies de perte et de transport. Celles-ci devront être considérées lors du choix et de la mise en œuvre de pratiques de gestion optimales dans le secteur agricole visant à réduire la pollution azotée diffuse.