L’humidité du sol et comment la suivre
L’humidité du sol est vitale pour le bon développement des plantes et influe directement sur le rendement : sans l’eau dont elles ont besoin, les cultures ne poussent pas de façon optimale. La part de l’eau retenue par le sol que les plantes peuvent réellement utiliser s’appelle la réserve utile. Elle varie selon le type de sol et les pratiques agricoles.
- Teneur en eau : la quantité d’eau présente dans le sol.
- Potentiel hydrique : la force avec laquelle les particules du sol retiennent l’eau, c’est-à-dire l’effort que les racines doivent fournir pour l’absorber.
Ces deux valeurs permettent de définir, pour chaque culture, la fréquence d’irrigation et la quantité d’eau à apporter. L’humidité du sol peut être estimée par des modèles de simulation ou des données satellitaires, mais il est toujours préférable de la mesurer directement dans la parcelle concernée.
Chiffres clés
| Indicateur | Valeur |
|---|---|
| Avantages du suivi in situ | 7 |
| Technologies de capteurs comparées | 3 : capteurs ponctuels d’humidité, tensiomètres, capteurs surfaciques CRNS |
| Estimation satellitaire : profondeur mesurée | environ 5 cm (couche superficielle) |
| Estimation satellitaire : résolution | 1 km |
| Capteurs ponctuels d’humidité : coût | 100 – 1 500 € |
| Tensiomètres : coût | 50 – 300 € |
| Tensiomètres : limite de précision | imprécis au-delà de 70–80 kPa |
| Tensiomètres : préparation | au moins 24 heures avant utilisation |
| Capteur CRNS : zone mesurée | rayon d’environ 120 m |
| Capteur CRNS : profondeur mesurée | environ 50 cm (maximum 80–100 cm) |
| Capteur CRNS : coût | environ 700 €/an (amortissement sur 10 ans) – 1 500 €/an (location) |
| Capteur CRNS : entretien | aucun, avec une très longue durée de vie |
Les avantages du suivi in situ
- Adapter l’eau apportée aux besoins réels de la culture
- Éviter les pertes d’eau par percolation ou ruissellement
- Économiser de l’énergie
- Éviter l’érosion et les pertes de sol
- Optimiser la production
- Réduire l’impact environnemental
- Disposer de données en temps réel pour évaluer correctement le bilan hydrique et réagir immédiatement
Méthodes directes et indirectes
- Méthode directe : on extrait l’eau d’un échantillon de sol et on la calcule à partir de son poids avant et après séchage. Elle est utile pour bien connaître son sol, mais ne peut être réalisée qu’occasionnellement et ne l’est souvent jamais.
- Méthode indirecte : on mesure des caractéristiques du sol liées à sa teneur en eau.
Les trois technologies de mesure
Capteurs ponctuels d’humidité du sol
Des sondes installées dans la parcelle mesurent la conductivité électrique, l’impédance, la permittivité ou la fréquence, et en déduisent l’humidité. Elles s’utilisent dans différents types de sol. Leurs limites :
- Représentativité spatiale : elles mesurent un seul point et ignorent les variations au sein de la parcelle
- Interférences : la salinité et le positionnement faussent la mesure
- Installation : il n’existe pas de standard d’installation
- Mouvements du sol : ils créent de l’air autour du capteur et imposent des recalibrages
- Travaux agricoles : on ne peut pas les installer sur le passage des engins
- Durée de vie : l’installation dans le sol la raccourcit
Coût : de 100 à 1 500 €.
Capteurs ponctuels de tension de l’eau du sol (tensiomètres)
Installés dans le sol, ils mesurent la tension réelle de l’eau, c’est-à-dire l’effort fourni par les racines pour l’absorber. Pour obtenir une valeur significative, il faut plusieurs appareils, choisis selon le type de sol. Leurs limites :
- Précision : plage de mesure réduite, imprécis au-delà de 70–80 kPa
- Préparation : ils doivent être préparés au moins 24 heures avant utilisation
- Représentativité spatiale : ils mesurent un seul point
- Nombre : il en faut plusieurs pour obtenir une donnée exploitable
Coût : de 50 à 300 €.
Capteurs surfaciques de teneur en eau du sol (CRNS)
La technologie CRNS (Cosmic Ray Neutron Sensing) représente l’état de l’art de la mesure de l’humidité du sol :
- Dispositifs passifs, sans contact avec le sol
- Autonomes en énergie et indépendants
- Très longue durée de vie, sans entretien
- Mesurent l’humidité sur une zone d’environ 120 m de rayon, jusqu’à environ 50 cm de profondeur
Leurs limites : ils ne font pas de mesures ponctuelles (en dessous de 10 m) et ne mesurent pas au-delà de 80–100 cm de profondeur.
Coût : environ 700 € par an avec un amortissement sur 10 ans, ou 1 500 € par an en location.
Comparatif des technologies
| Capteurs ponctuels d’humidité | Tensiomètres | CRNS | |
|---|---|---|---|
| Zone mesurée | Un point | Un point | Rayon d’environ 120 m |
| Contact avec le sol | Oui | Oui | Non |
| Entretien | Recalibrages fréquents | Préparation avant utilisation | Aucun |
| Gêne pour les travaux agricoles | Oui | Oui | Non |
| Coût | 100 – 1 500 € | 50 – 300 € (plusieurs nécessaires) | 700 – 1 500 €/an |
Et les données satellitaires ?
Les estimations satellitaires fournissent des cartes d’humidité volumique (m³/m³) de la seule couche superficielle du sol (environ 5 cm), avec une résolution de 1 km. Elles sont utiles à grande échelle, mais ne suffisent pas pour piloter l’irrigation d’une parcelle.
L’impact Finapp
- Mesure sans contact de la teneur en eau du sol et de la neige
- Gestion de l’eau précise et numérique
- Moins de gaspillage d’eau et coûts énergétiques réduits
- Hausse de la productivité
- Données sur l’eau disponible au niveau des racines