Surveillance de l'humidité du sol : Le réservoir de gaz pour le développement des cultures

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Qu'est-ce que c'est, quelle quantité est stockée, comment est-elle mesurée et quelle quantité est perdue chaque jour ? combien est perdue chaque jour ?

Surveillance de l'humidité du sol :
Le réservoir d'essence pour le développement des cultures

Qu'est-ce que c'est et quelle est la quantité stockée ?

Tout d'abord, le concept d'humidité du sol disponible pour la culture/la plante doit être abordé en termes de zone d'enracinement, car c'est de là que la plante/la culture retire son humidité/les éléments nutritifs.

Comme on peut s'y attendre, la profondeur de la zone racinaire varie en fonction de la nature du sol. type de culture (pérenne ou annuelle) et le le type de sol.

Les cultures pérennes ont des racines bien établies une fois qu'elles sont matures, tandis que les cultures annuelles développent leurs racines tout au long de la saison de croissance. Ce qui est important, c'est que la plante/culture utilise l'eau de la zone d'enracinement et qu'à mesure qu'une culture annuelle se développe, les racines s'enfoncent plus profondément dans le sol, c'est-à-dire dans un réservoir d'essence plus grand.

Le type de sol peut affecter la profondeur d'enracinement mais a également un impact significatif sur la quantité d'eau stockée. Les sols sablonneux ont un petit réservoir de gaz pour l'eau stockée, tandis que les sols argileux ont un réservoir plus grand (Fig. 1 & 2). Ce qui est important, c'est que l'humidité du sol de la zone racinaire est le réservoir de gaz de la culture pour tous les processus biologiquesElle doit donc être surveillée, mesurée et gérée.

Les plantes ne peuvent pas utiliser toute l'eau contenue dans le sol. La limite supérieure est de Capacité du champtandis que la limite inférieure est le Point de dégel permanent.
Capacité du champ - est la quantité maximale d'eau retenue dans le sol, mesurée quelques jours après un épisode de saturation.
Point de dégel permanent Si une plante ne peut plus puiser de l'eau dans le sol pour répondre à ses besoins, elle commencera à se flétrir, c'est-à-dire à ne plus disposer d'eau.
Eau disponible pour les plantes est la différence entre la capacité au champ et le point de flétrissement où la plante ne peut plus extraire d'eau du sol. En d'autres termes, toute l'eau contenue dans le sol n'est pas disponible pour les plantes.
Par conséquent, un Épuisement autorisé est utilisé en fonction du type de sol et de culture.
La profondeur de la culture et de la zone racinaire, ainsi que la texture et la structure du sol, déterminent la quantité d'eau facilement disponible pour la croissance des plantes.

Par conséquent, le point clé est que l'eau disponible pour les plantes est l'humidité du sol qui est utilisée avant qu'un déficit d'humidité ne commence à affecter la croissance des cultures/plantes.

Pour de nombreuses cultures, la moitié supérieure (50%) de la plage d'eau disponible de la plante est disponible sans causer de stress à la culture. Pour les cultures horticoles, c'est généralement le tiers supérieur (33%) ou le quart (25%) qui est disponible avant qu'un stress hydrique ne se produise.

En résumé, les cultures commencent à souffrir d'un manque d'eau lorsque 50% à 25% de l'humidité disponible est épuisée ou bien avant que le point de flétrissement ne soit atteint.

De nombreuses études menées au Canada et dans d'autres pays ont clairement démontré que la connaissance de l'humidité du sol de la zone racinaire par le biais d'études sur le terrain et d'études sur les surveillance spécifique au site ou la mesure peut maximiser rendements et, dans certains cas, de réduire les coûts des intrants. En d'autres termes, chaque pouce ou 25 mm d'eau dans le sol équivaut à autant de boisseaux de rendement pour une culture, étant donné que maladie, insectesLa quantité d'eau emmagasinée dans le sol est suffisante pour que les plantes, les mauvaises herbes et les éléments nutritifs soient gérés correctement. Pour le blé, cela représente environ 7 à 8 boisseaux, pour le maïs 10 à 12 boisseaux et pour le colza 5 à 6 boisseaux pour chaque pouce ou 25 mm d'eau stockée dans le sol.

Comment mesure-t-on l'humidité du sol ?

La détermination de l'humidité du sol se fait par deux méthodes courantes : L'approche mesurée et l'approche du bilan hydrique.

Mesuré consiste à placer un ou plusieurs capteurs dans la zone d'enracinement d'une plante ou d'une culture et à mesurer l'humidité du sol à chaque emplacement du capteur.

Une approche fondée sur l'équilibre hydrique consiste à estimer la demande en eau à l'aide d'une équation de l'évapotranspiration (ET₀) et le suivi des précipitations et/ou de l'irrigation.

1. Humidité du sol mesurée

Aujourd'hui, de nombreux types de capteurs d'humidité du sol sont disponibles pour mesurer l'humidité du sol en temps quasi réel.
Il s'agit généralement de capteurs volumétriques ou tensiométriques.
Les capteurs tensiométriques mesurent l'humidité du sol en termes de centibars ou de kilopascals, ce qui représente la force de succion que ressentent les racines pour évacuer l'eau et les nutriments.
Les capteurs volumétriques mesurent le volume d'humidité du sol dans une unité de profondeur et peut être exprimée en mm ou en pouces d'eau ou en pourcentage de capacité par unité de profondeur du sol.

L'image ci-dessous illustre un appareil de 90 cm (3 pieds) de diamètre. sonde avec des capteurs tous les 10 cm (4 pouces) pour l'humidité du sol, soit un total de 9 capteurs. Du 26 au 30 avril, il a plu et les capteurs ont instantanément indiqué la quantité de pluie absorbée dans chaque couche et la distance d'infiltration dans le sol.

L'image ci-dessous illustre la capacité d'une station météorologique et d'une station de mesure de l'humidité du sol bien placées. sonde dans la zone racinaire d'une culture. On peut y voir les événements de recharge : à quelle profondeur les racines des plantes utilisent l'eau, ce qui est appelé marche d'escalier sur l'image, quand les racines ne peuvent plus prélever l'eau du sol, ce qui est appelé absence de marche d'escalier, et comment les racines deviennent actives lorsqu'une couche est rechargée par les précipitations.

2. Équilibrer l'humidité du sol

La méthode traditionnelle consiste à utiliser la méthode du bilan hydrique ou du chéquier. Il s'agit d'utiliser un ET₀ les coefficients de culture et les types de sol pour estimer quotidiennement la quantité d'eau utilisée par la culture en fonction de la zone racinaire et du stade de la culture.
Pour ce faire, il faut disposer d'une station météorologique locale qui mesure les paramètres nécessaires à l'ET.₀ calculs.
Les paramètres typiques mesurés sont la température, l'humidité relative, le rayonnement solaire, les précipitations, la vitesse du vent et les rafales.
La culture et le sol sont également paramétrés : type de sol, capacité du champ, point de flétrissement, type de culture, date de semis, couverture du sol et profondeur d'enracinement.

L'image ci-dessous montre un station météorologique c'est-à-dire mesurer la température de l'air, l'humidité relative, le rayonnement solaire, la vitesse et la direction du vent et les précipitations. Ces mesures capteur sont utilisés dans une équation de la FAO (Penman Monteith FAO Method) pour le calcul de l'ET₀ ou évapotranspiration. Cette équation est utilisée dans Irrimet pour produire un bilan hydrique pour une zone de culture.

Une autre façon de voir l'ET₀ ou l'évapotranspiration, par l'intermédiaire de l'illustration ci-dessous. L'évapotranspiration potentielle est la quantité maximale d'eau utilisée en une heure ou un jour. Cela se produit sans aucune restriction concernant l'humidité du sol, les cultures couvrant entièrement le sol et les conditions météorologiques quotidiennes. L'évapotranspiration réelle est généralement inférieure à l'évapotranspiration potentielle car il existe des restrictions concernant l'humidité du sol et la couverture du sol pour les cultures annuelles, qui doivent atteindre une couverture totale du sol. Les années où l'humidité du sol est élevée, où la couverture foliaire est importante (peuplement dense) et où les températures sont chaudes, l'évapotranspiration réelle est inférieure à l'évapotranspiration potentielle.₀ sera identique au potentiel ET₀.

Quelle est la quantité d'eau perdue dans le sol en une journée ?

Le graphique suivant tente d'illustrer comment un maïs Le développement de la culture en termes de canopée et de racines et la quantité d'eau utilisée quotidiennement tout au long du cycle de croissance. On constate qu'au début du développement, avec une faible couverture végétale, la quantité d'eau utilisée par jour est de 1 à 2 mm, mais qu'au moment où le couvert végétal est complet et où la reproduction a lieu, la quantité d'eau utilisée quotidiennement peut varier de 5 à 9 mm, ou de 0,2 à 0,35 pouce par une journée chaude. En une semaine, cela représente 35 à 63 mm ou 1,35 à 2,5 pouces. Le maïs doit satisfaire ses besoins en eau grâce à l'humidité stockée dans le sol et/ou à l'irrigation par la pluie. Si la quantité quotidienne ou hebdomadaire n'est pas atteinte, la croissance et la mise à jour des nutriments sont réduites, ce qui peut entraîner des pertes de rendement et des problèmes de qualité.

Valeurs d'humidité du sol mesurées ou calculées par bilan hydrique dans les zones de culture FieldClimate et FarmView

L'humidité du sol mesurée et modélisée peut être affichée en FieldClimate et/ou FarmView.

1. FieldClimate sonde de surveillance de l'humidité du sol

En FieldClimate vous pouvez visualiser l'humidité du sol de chaque capteur sur un sonde de différentes manières.
Vous pouvez visualiser l'humidité du sol de bas en haut, de haut en bas, ou en faisant la moyenne ou la somme des valeurs d'un ensemble de capteurs le long de la sonde. Vous pouvez également sélectionner une vue personnalisée que vous avez enregistrée.

1. FarmView - Surveillance de l'humidité du sol dans la zone de culture

Pour utiliser FarmViewVous aurez besoin d'un abonnement pour Irrimet et Soil Moisture. La première étape consiste à définir une zone de culture, ce qui peut être fait en dessinant manuellement la zone ou en important un fichier de limites geojson. Cropzones sont des zones de gestion distinctes au sein de chaque champ, définies en fonction des différences de type de sol, d'altitude et de pente.

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