La relation entre l’eau et le sol en agriculture
L’eau est vitale pour la croissance des plantes : elle intervient dans de nombreux processus physiologiques et en est le principal constituant, environ 80 % chez les plantes herbacées et 50 % chez les plantes ligneuses. L’énergie solaire régule la consommation d’eau des plantes à travers la transpiration.
Chiffres clés
| Indicateur | Valeur |
|---|---|
| Eau dans les plantes herbacées | environ 80 % |
| Eau dans les plantes ligneuses | environ 50 % |
| Teneur en eau des graines | 5–15 % |
| Pores qui restent remplis d’eau après irrigation ou pluie | 5–75 μm |
| Formes d’eau dans le sol | 3 : gravitaire, capillaire, hygroscopique |
| Facteurs de la relation sol-eau | 5 : porosité, perméabilité, texture, profondeur utile, drainage |
| États d’humidité du sol | 3 : capacité maximale, capacité au champ, point de flétrissement |
| Zone mesurée par un capteur CRNS | rayon d’environ 120 m |
| Profondeur mesurée par un capteur CRNS | 50 cm |
| Caractéristiques du capteur CRNS | Passif · sans contact · autonome en énergie · sans entretien · longue durée de vie |
| Reconnaissance internationale | Technologie recommandée par la FAO pour le suivi de l’eau dans les sols agricoles |
Les propriétés de l’eau
- Chaleur spécifique élevée
- Aide à stabiliser la température
- Bonne conductrice de chaleur
- Tension superficielle élevée
- Solvant quasi universel
Le rôle du sol
Le sol ancre les plantes et crée les conditions de leur développement, en leur fournissant les nutriments nécessaires. Il abrite aussi de nombreux organismes : bactéries, champignons, algues, acariens, vers de terre, nématodes, fourmis et bien d’autres. Il est composé de matière organique, de minéraux, d’eau et d’air. Le sol et l’eau sont donc des ressources interdépendantes : le sol stocke l’eau, et l’eau dissout les minéraux que les plantes absorbent par leurs racines.
Les formes d’eau dans le sol
- Eau gravitaire (de percolation) : non retenue par les particules du sol, elle circule librement dans les pores sous l’effet de la gravité, jusqu’à être drainée. Elle s’écoule plus vite des gros pores et plus lentement des plus petits.
- Eau capillaire : retenue par les particules du sol par tension superficielle. Les plantes absorbent celle des plus gros capillaires, où la force de rétention est inférieure à la succion des racines. Toute l’eau utilisable par les plantes est capillaire, mais toute l’eau capillaire n’est pas utilisable.
- Eau hygroscopique : liée si fortement aux particules solides que les plantes ne peuvent pas l’absorber. Elle représente une très faible part du total.
Ces formes correspondent à trois seuils : la capacité maximale (sol saturé, l’eau en excès percole), la capacité au champ (il reste l’eau capillaire disponible pour les plantes) et le point de flétrissement (il ne reste que l’eau hygroscopique).
Les facteurs de la relation sol-eau
- Porosité : les espaces entre les particules du sol, où l’eau circule
- Perméabilité : la facilité avec laquelle l’eau et l’air circulent dans le sol
- Texture : la proportion de sable, de limon et d’argile
- Profondeur utile : la profondeur que les racines peuvent atteindre pour trouver eau et nutriments
- Drainage : la vitesse à laquelle l’eau traverse le sol et le sol sèche après humectation
Eau, germination et racines
Les graines, avec une teneur en eau de 5 à 15 %, respirent très peu dans un sol sec. Quand l’eau augmente, la respiration s’intensifie et la germination démarre. La croissance des racines dépend elle aussi largement de l’eau : la pression à l’intérieur des cellules fournit la force qui permet leur allongement.
L’eau entre dans le système de production par l’irrigation ou par la pluie. Quand l’apport cesse, l’air remplace l’eau dans les plus gros pores, tandis que les plus petits (5–75 μm) restent remplis d’eau, retenue par les particules du sol.
Mesurer l’eau du sol : les capteurs CRNS
Utiliser la technologie pour suivre l’eau du sol est désormais indispensable en agriculture. Les capteurs CRNS (Cosmic Ray Neutron Sensor) représentent l’état de l’art pour la mesure surfacique 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 50 cm de profondeur
La FAO recommande cette technologie pour le suivi de l’eau dans les sols agricoles et une gestion plus efficace de la ressource en eau.
L’impact Finapp
- Mesure sans contact de la teneur en eau du sol et de la neige
- Moins de gaspillage d’eau en agriculture
- Réduction des coûts énergétiques
- Hausse de la productivité
- Données sur l’eau disponible au niveau des racines