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État de l'eau dans le sol
humidesaturé espace poral espace solide sec M eauM solide
Vol eau
Vol tot
qr qsA) Teneur en eau volumique
sols sableux : 35% < qs< 50% sols limoneux : 40% < qs< 60% sols argileux : 30% < qs< 65% q= Vol eau / Vol totqr<< qsExpressions du statut hydrique du sol
forces d'adsorptionforces d'adsorption forces capillarité forces de gravité diffusion et ascension capillairesinfiltration, filtration, ressuyage secsaturéhumide forces d'adsorption forces capillarité r p = -2s/r Equivalence des unités des niveaux énergétiques de l'eau dans lesol :100 cbar= 1atm = 100 KPa= 1 000 cm d'eau = pF 3, avec pF = log cmeau
B) Tension (unité énergétique, potentiel hydrique, matriciel, succions)Expressions du statut hydrique du sol
Expressions volumétrique et tensiométriquedu statut hydrique du sol :Intérêts respectifs
qY * Unité compatible avec flux (mm), participe au bilan hydrique * Technique de mesure simple (par humidité pondérale et ras) * Réalité physique pour racine * Caractère universel * Utilisation d'un seuil physiologique pour pilotage qsSaturation qcCapacité au champPoint ressuyage qftFlétrissem t temporaireqhHumidité hygroscopiqueHumidité volumique forces gravitéforces matricielles drainage rapide drainage lent t qcFlétrissem
t permanentqfp 4.0 Y h pF -16 bar -160 m 4.2 -10 bar -100 m -0.33 bar -3.3 m 2.5 tension racinaire maxEau disponible
Les teneurs en eau caractéristiques
Privilégier aspect pratique:
Définir des états caractéristiques basées sur le comportement de l'eaudans le sol et l'alimentation de la plante Potentiel hydrique dans le continuum sol -plante -atmosphère Humidités relatives de l'airen équilibre avec l'eau30 48 63 77 91 95.5 98 98.9 99.2 95.5 100%
Potentiel hydrique de l'eau en atmosphères
-2000 -1000 -500 -200 -100 -50 -40 -30 -20 -15 -10 0 La Recherche
4.2 qfp prof. enracinementR.U. (mm)
2.5qcq
pFDéfinition de la réserve en eau du sol
Réserve utilisable (R.U.) de divers types de sols (tiré de Musyet Soutter91)SableSable limoneuxLimon sableuxLimon argileux
Argile
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0 teneur en eauProf. racinaireR. U.capacité au champ
point de flétrissement Ordres de grandeur de la RU en fonction du type de sol Détermination au laboratoire des humidités caractéristiquesPresse à membranetiré de
Musy et Soutter1991film d'eau
pores particules de sol membranegrille supportReprésentation d'une presse à
membraneutilisé pour la détermination de d'une humidité caractéristique Détermination au laboratoire des teneurs en eau caractéristiques Détermination au laboratoire des humidités caractéristiques profil hydrique soisson baziège 1996 réserve utilisée 238mm sol argileux 0.00 20.00 40.0060.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.00
humidité volumique en % profondeur en cm4/03/96
5/06/96
9/07/96
Hv pf 4.2 labo
Détermination au champ des teneurs en eau caractéristiquesSource : Arvalis, Bouthier2004
y< 0 sol sableux sol argileux Allure de la relation y= f(q) en fonction du type de solHumidité volumique q
gestion de la ressourcePotentiel hydrique
y facilité d 'alimentation hydriqueRelations "tension-teneur»
Bougie de
céramique poreuseManomètre à vide
Bouchon
Partie essentielles d'un tensiomètre
et son contact avec le solOutils de mesure de l'état hydrique du sol
1. Mesure par tensiomètre à eau
Mesure de la tension
2. Mesure par sonde
tensiométriqueOutils de mesure de l'état hydrique du sol
Mesure de la tension
évolution des tensions en sol de boulbène
0 10 20 3040
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
Pluie-Irrigation en mm ;Tension en Cbars
PLUIEIRRIGATIONVALEUR STADEMED 30 cmMED 60cm
10 feuilles Humidité du grain 50%floraison femelle
lente montée des tensions à 60cm elles réagissent peu aux irrigationsOutils de mesure de l'état hydrique du sol
Mesure de la tension
Arvalis
,, Bouthier , 2004Méthode Irrinov
Incidence tempsol (1.5
% par degré) compensée par le boîtier.Abordable. Rustique
Longévité. Ne gèle pas.
Ne désamorce pas.
Echelle intéressante
Indépendante salinité
Bonne sensibilité
0 -200 cbars
la tension du sol s'équilibre avec le milieu interne. On mesure la résistivité interne. Sonde tensiométrique (1990)Dépendance salinité
Peu précis
Bon marché0 -700 cbarsLa résistance varie
avec la teneur en eau du sol.Résistance
éléctrique
Dissolution du gypse
Peu sensible à basse
tension.Bon marché
Ne désamorce pas
Ne gèle pas.
Indépendant salinité.
0 -700 cbars
La tension s'équilibre
au travers du gypse.On mesure la
résistivité interneBloc de gypse
(1960)Plage limitée à 70 cb.
Nécessite bon dégazage
Désamorçage.
Gel. Fragile
Abordable
Simple
Lecture directe
Longévité
Indépendant salinité
Bonne précision
0 -70 cbars
la tension s'équilibre au travers de la bougie poreuse, se transmet via la colonne d'eau à un vacuomètreTensiomètre
à eau
(1950)Outil de mesure du potentiel hydrique du sol
Outils de mesure de l'état hydrique du sol
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Ralentissement des neutrons par les atomes d'hydrogène et renvoivers la sourceOutils de mesure de l'état hydrique du sol
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Capteur diélectrique
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Estimation de la permittivité diélectrique du sol (capacitance) par la mesure du temps de retour d'une onde électromagnétique à très haute fréquenceOutils de mesure de l'état hydrique du sol
Mesure de la teneur en eau du sol
2. Mesure par sonde "TDR"
Site Interne
Capteur diélectrique
FrequencyDomaine Sensor
Estimation de la permittivité diélectrique
du sol (capacitance) par la mesure de la fréquence de résonance d'une ondeélectromagnétique à haute fréquence
Outils de mesure de l'état hydrique du sol
Mesure de la teneur en eau du sol
3. Mesure par sonde "FDR"
Diviner2000 ®, Enviroscan®
Suivi de la teneur en eau du sol dans un verger de Noyers Lara®, modalitégoutteàgoutte2L enterréLaymajoux
, 2006Outils de mesure de l'état hydrique du sol
Mesure de la teneur en eau du sol
4. Mesure par résistivité électriqueSource
électrique
cathodeanodeOutils de mesure de l'état hydrique du solMesure de la teneur en eau du sol
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