Ce rapport présente le résultat final d'un programme interdisciplinaire qui associe depuis 1995 des hydrologues, microbiologistes des sols, agronomes et économistes. La recherche est réalisée sur la plaine de Bièvre-Liers (Isère) où l'on observe depuis une quinzaine d'années une montée préoccupante des teneurs en nitrates dans les captages d'eau potable. Trois échelles sont distinguées : la parcelle, l'exploitation et le bassin versant, pour appréhender les relations entre production agricole et qualité de la ressource en eau souterraine. Les résultats sont présentés par grandes thématiques vers lesquelles convergent les démarches et les méthodologies disciplinaires. Le rapport est structuré en trois chapitres. Le premier chapitre traite de l'impact des pratiques agricoles actuelles sur la qualité des eaux souterraines. Il combine l'approche expérimentale des agronomes, la modélisation à grande échelle et à l'échelle parcellaire des hydrologues et le calcul d'un indicateur synthétique d'émissions polluantes par les économistes. Il compare les résultats obtenus par ces différentes méthodologies. Le deuxième chapitre évalue l'impact environnemental de différentes solutions préventives : l'utilisation de bactéries fixatrices d'azote, la réduction de la fertilisation et la modification des itinéraires techniques et des systèmes de cultures. Ces scénarios ont été expérimentés en situation réelle par les agronomes et repris au niveau du bassin versant à travers la définition de programmes préventifs dont l'impact sur la qualité de l'eau et la faisabilité économique sont évalués. Le troisième chapitre définit les perspectives de régulation économique des pollutions diffuses. Une analyse "coût-efficacité" permet de connaître le coût d'abattement unitaire des émissions polluantes dans les différents scénarios envisagés. Plusieurs modes de régulation économique sont ensuite envisagés : réduction des inefficacités techniques et allocatives au prix de marché actuel, incitations financières (taxes, subventions) spécifiques ou couplées à la politique agricole et contribution des consommateurs.