L’importance du suivi de l’humidité du sol en agriculture
La teneur en eau du sol est un facteur essentiel au bon développement des cultures, en raison du lien étroit qui unit le système sol–plante–atmosphère. L’eau représente 75 à 85 % des tissus végétaux et elle est indispensable à tous les processus vitaux. La différence de potentiel entre la feuille et l’atmosphère fait perdre de l’eau à la plante : c’est la transpiration. Le sol ancre la plante et stocke l’eau, l’air et les nutriments, selon ses caractéristiques physiques.
Chiffres clés
| Indicateur | Valeur |
|---|---|
| Eau dans les tissus végétaux | 75–85 % |
| Tension à la capacité au champ (CC) | 1/3 atm |
| Tension au point de flétrissement permanent (PFP) | 15 atm |
| Réserve utile (RU) | CC − PFP |
| Réserve utile selon la texture | de 1,0 (sable grossier) à 6,2 cm (sols argileux) pour 30 cm de sol |
| Point de flétrissement par rapport à la capacité au champ | PFP = CC × 0,595 |
| Unité de la densité apparente | g/cm³ |
| Méthodes de mesure comparées | 3 : gravimétrique (référence), résistance électrique (ponctuelle), neutronique (surfacique) |
| Caractéristiques de la mesure neutronique | Surfacique · continue · sans contact |
| Avantages du suivi continu | 6 : eau disponible, irrigation adaptée, racines, nutriments, germination, adventices |
Paramètres hydriques du sol
- Point de saturation (PS) : la quantité maximale d’eau que le sol peut retenir. Il dépend de la teneur et du type d’argile ainsi que de la matière organique.
- Capacité au champ (CC) : l’eau retenue par le sol contre la gravité (1/3 atm) après un humectage complet.
- Point de flétrissement permanent (PFP) : le taux d’humidité auquel les plantes flétrissent sans pouvoir récupérer, mesuré sous une tension de 15 atm.
- Réserve utile (RU) : la différence entre CC et PFP. Elle dépend du type d’argile, de la matière organique et de la structure du sol.
- Conductivité hydraulique (CH) : la capacité du sol à transmettre l’eau, et indirectement l’oxygène, dans le profil.
- Densité apparente (Da) : la part de solides et d’espace poreux par unité de volume (g/cm³). Il est conseillé de la mesurer sur le terrain pour ne pas altérer l’échantillon pendant le transport.
Réserve utile selon la texture du sol
| Classe de texture | cm d’eau pour 30 cm de profondeur de sol |
|---|---|
| Sable grossier | 1,0 – 2,0 |
| Sable et sable limoneux | 2,0 – 4,0 |
| Limon et limon franc | 4,0 – 5,5 |
| Limon argileux, limon argilo-fin et limon argilo-sableux | 4,5 – 6,2 |
| Argile sableuse, argile limoneuse et argile | 4,0 – 6,2 |
Méthodes de mesure de l’humidité du sol
L’analyse physique d’un échantillon de sol homogène en laboratoire donne des résultats précis pour planifier l’irrigation. Les autres méthodes principales sont au nombre de trois.
Méthode gravimétrique
C’est la méthode directe de référence : on prélève un échantillon de sol, on le pèse avant et après séchage et on en calcule l’humidité. Elle ne permet pas un suivi en continu et nécessite plusieurs équipements d’échantillonnage.
- Densité apparente : Da = Mss / Vt, où Mss est la masse de sol sec (g) et Vt le volume total de sol (cm³)
- Capacité au champ : CC = (PS / 1,84) − 0,48
- Point de flétrissement permanent : PFP = CC × 0,595
- Lame d’irrigation : L = (θCC − θact) × Da × h, où L est la lame d’irrigation (cm), θCC l’humidité à la capacité au champ (g/g), θact l’humidité actuelle (g/g), Da la densité apparente (g/cm³) et h la profondeur de sol à humidifier (cm)
Méthode de la résistance électrique
Un bloc poreux en gypse, nylon ou fibre de verre, muni de deux électrodes, se met en équilibre d’humidité avec le sol et en enregistre les variations. La mesure est ponctuelle, limitée au sol autour du capteur, et sensible à la salinité, au type de sol et au déplacement du capteur.
Méthode neutronique
Elle mesure la quantité d’eau par unité de volume de sol. Les neutrons perdent de l’énergie, et donc de la vitesse, lorsqu’ils heurtent des atomes légers comme l’hydrogène de l’eau. Le comptage des neutrons ralentis donne la teneur en eau. La mesure est surfacique, continue et sans contact, et fournit des informations très utiles pour gérer l’irrigation.
Avantages du suivi continu
- Indique la quantité d’eau disponible pour la plante
- Détermine la bonne profondeur et le bon volume d’irrigation pour éviter le déficit ou l’excès
- Améliore la pénétration et le développement du système racinaire
- Améliore l’assimilation des nutriments
- Assure la bonne température pour la germination des graines et la croissance des racines
- Réduit et contrôle les adventices
L’impact Finapp
- Mesure sans contact de la teneur en eau du sol, basée sur le Cosmic Ray Neutron Sensing
- Moins de gaspillage d’eau en agriculture
- Réduction des coûts énergétiques
- Hausse de la productivité
- Données sur l’eau disponible au niveau des racines