CONTRIBUTEURS

Les systèmes de gestion de l'eau d'irrigation visent à produire des cultures saines avec un rendement et une performance optimaux. Pour mettre en œuvre une stratégie d'agriculture de précision, il faut utiliser des outils de mesure afin de trouver l'équilibre parfait entre l'arrosage excessif et l'arrosage insuffisant. Cependant, dans la réalité, nous constatons souvent une plus grande consommation d'eau, une moindre disponibilité des nutriments, une plus grande pression des mauvaises herbes et un surcroît de travail. Pourquoi ? Parce que nous provoquons involontairement la situation que nous essayons d'éviter. Dans cet article, nous verrons comment éviter ces pièges tout en minimisant la consommation d'eau, d'engrais, de main-d'œuvre et d'herbicides. Commençons par examiner quelques exemples de systèmes hydrauliques déséquilibrés.

Exemple n° 1 - gazon de football

Il y a quelques années, METER a eu l'occasion de placer ses capteurs sur un terrain de sport détrempé. Il y avait souvent des flaques d'eau par endroits, ce qui rendait la gestion du gazon difficile pour l'embellissement et dangereuse pour les joueurs. Le gazon était recouvert d'une couche de 12 pouces de terre ASTM spec, conçue pour garder le gazon beau, jouable et sûr, même après de fortes pluies. L'objectif était d'optimiser les intrants et de réduire la pression des mauvaises herbes envahissantes. Sur ce terrain de football, c'est l'herbe envahissante Poa qui posait le plus de problèmes.

Les figures 1 et 2 représentent des échantillons prélevés aux deux extrémités du terrain de football. Elles montrent toutes deux une teneur en eau du sol décroissante, et toutes les mesures de la teneur en eau étaient trop élevées, en particulier à une profondeur de 2 pouces, ce qui correspond à la zone racinaire de ce gazon particulier.

La connectivité électrique de l'eau interstitielle (_ECp) de ce sol était également faible, ce qui suggère une carence en nutriments dans le sol aux deux extrémités du champ. Après examen, nous avons constaté que le gazon présentait les caractéristiques suivantes

• Faible disponibilité des nutriments - ce qui limite la verdure de la canopée
• Excès d'eau - qui a favorisé le pâturin annuel (Poa) au détriment du pâturin vivace, ce qui a affaibli la structure du sol.
• Un système racinaire peu profond - parce que les racines n'ont pas besoin d'aller très loin pour obtenir l'eau dont elles ont besoin.

Nous étudierons les solutions à ce scénario plus loin dans l'article. Pour l'instant, examinons un deuxième scénario de gestion déséquilibrée de l'eau d'irrigation.

Exemple n° 2 - Cannabis en plein air

Le graphique suivant montre les mesures de la teneur en eau du sol dans un champ de cannabis en plein air. La configuration du champ d'irrigation était idéale, avec un espacement d'un mètre entre les plantes transplantées depuis la serre et de deux mètres entre chaque rangée. Un système d'irrigation goutte à goutte ouvert a été installé sous un paillis de plastique noir au-dessus du sol limoneux, avec des sondes enterrées à 15, 30 et 60 cm. Cette année-là, le printemps et l'été ont été chauds et secs, laissant au système une quantité limitée d'eau latente dans le sol, mais avant la plantation, le sol a été irrigué, mouillé jusqu'à la profondeur de surveillance de 60 cm. Les clôtures de sécurité installées autour du périmètre peuvent avoir créé des microclimats.

La figure 3 montre que si vous essayez de gérer efficacement l'eau, il ne suffit pas d'examiner la teneur en eau du sol. Vous pouvez voir qu'il ne se passe rien de particulier dans ce sol. Les teneurs en eau se maintiennent à un niveau relativement homogène, mais cela ne donne pas une image complète de la situation.

Malgré une teneur en eau du sol apparemment optimale, les résultats de la culture n'ont pas été brillants. La culture a produit très peu de biomasse par rapport au rendement attendu dans les conditions mesurées. Pour comprendre ce qui se passait dans le sol, le Dr Colin Campbell a effectué des calculs sur le système de gestion de l'irrigation et les a comparés à l'évapotranspiration. Le système d'irrigation a appliqué environ 0,4 mm par heure en deux ou trois cycles par jour. Les cultivateurs ont même regardé sous le paillis de plastique noir et ont constaté que le sol n'était pas seulement humide mais qu'il était même boueux. Mais ils se trompaient. Cette année-là, le rendement a été bien inférieur aux prévisions.

La vision d'une bonne gestion de l'eau d'irrigation

Pour irriguer correctement, vous devez savoir quand allumer l'eau et quand l'éteindre. En théorie, il s'agit d'un concept simple. En pratique, le calcul du moment où l'eau doit être allumée et éteinte devient assez compliqué. Pour ce faire, vous devez connaître la réponse à trois questions :

1. Quelle est la quantité d'eau utilisée par la culture ?
2. Quelle est la disponibilité actuelle de l'eau dans le sol ?
3. Quelle est la quantité totale d'eau dont vous disposez ?

Voyons quels sont les outils utilisés pour répondre à chacune de ces questions.

3 questions - 3 outils différents

Pour déterminer la quantité d'eau que les plantes utilisent quotidiennement, vous devez calculer la quantité d'évapotranspiration. En connaissant la quantité d'eau que la plante perd chaque jour, vous saurez quelle quantité d'eau elle doit absorber. Pour déterminer si l'eau contenue dans le sol est disponible de manière optimale pour la croissance des plantes, vous devez calculer le potentiel hydrique du sol. Tout comme la température indique la plage de confort thermique de l'homme indépendamment de la taille de la pièce, le potentiel hydrique détermine si l'eau est disponible pour les plantes, quel que soit le type de sol. Enfin, pour comprendre quelle quantité d'eau est librement disponible pour que la plante l'absorbe, vous devez connaître la courbe de libération de l'humidité du sol. Cette courbe est la relation entre le potentiel hydrique et la teneur en eau qui définit l'enveloppe d'eau disponible pour la plante.

Outil n° 1 - Évapotranspiration

Dans un précédent séminaire en ligne avec Campbell Scientific, nous avons discuté de l'évapotranspiration, ou ET, en détail, mais pour les besoins de cette application, il n'y a que quelques éléments que vous devez connaître pour calculer l'évapotranspiration. Il existe une relation d'échange de masse et d'énergie dans les systèmes où le rayonnement solaire entre et la chaleur sort sous forme de température et de perte de vapeur d'eau, ainsi que d'autres échanges dans le système. Nous pouvons utiliser une équation pour résoudre ce problème.

La figure 4 montre l'équation de Penman-Monteith en haut, qui est utilisée pour calculer l'évapotranspiration. Cette équation utilise d'autres échanges d'énergie au sein du système pour déterminer la quantité d'eau perdue en raison de l'évaporation et de la transpiration. Malheureusement, nous ne pouvons pas très bien mesurer directement l'évapotranspiration, mais nous la calculons à partir d'un coefficient de culture. Une fois que vous avez calculé l'évapotranspiration de votre système, cette valeur peut être utilisée pour programmer l'irrigation.

Calcul de l'ET de référence

"Mais comment ? C'est une question que l'on nous pose souvent. "C'est un très long mot avec une très longue équation. Pourquoi en ai-je besoin ?" En réalité, pour calculer l'ET, il vous suffit de connaître la quantité de rayonnement solaire entrant, la vitesse du vent, la température et l'humidité relative mesurées sur votre site. Un instrument tel que les stations météorologiques tout-en-un ATMOS 41 ou ATMOS 41W de METER, placé sur votre site, peut mesurer tous ces paramètres et plus encore, ce qui facilite grandement les calculs d'évapotranspiration. Une fois l'évapotranspiration calculée, vous pouvez comprendre la quantité d'eau perdue dans le système et savoir ainsi quelle quantité d'eau doit être ajoutée par l'irrigation.

Pour l'exemple précédent du cannabis d'extérieur, nous pouvons utiliser la figure 6 pour comprendre les calculs de l'ET de référence (_ETo) basés sur le coefficient de culture d'une culture de référence.

La figure 6 présente des chiffres illustrant la quantité d'eau qui aurait été perdue chaque jour par une culture de référence. Bien que le cannabis ne soit pas l'herbe de 12 centimètres de haut bien arrosée qui a été utilisée comme culture de référence, au fur et à mesure de sa croissance au cours de la saison, il a en fait imité cette canopée d'herbe. Dans le cas de la culture de cannabis en plein air, le champ n'a pas été suffisamment arrosé, même pour les mesures effectuées en fin de saison, et la culture n'a donc pas donné les résultats escomptés.

Le problème avec l'ET de référence

Le problème lorsque l'on se fie à l'ET de référence est qu'elle ne peut vous montrer qu'une partie de l'image. La façon la plus simple de l'expliquer est d'imaginer une voiture roulant sur la route. L'ET de référence vous aidera à rester dans la même direction, mais vous n'aurez aucune idée si vous conduisez du mauvais côté de la route, du bon côté ou dans le fossé. Cela vous permettra de rester très cohérent, mais ne vous donnera pas les points de référence nécessaires pour vraiment comprendre où vous êtes.

Reprenons l'exemple du gazon sportif pour mieux comprendre. Ce terrain de football est constitué d'un sol limoneux indigène et l'irrigation n'est contrôlée que par l'_ETo.

La figure 7 montre la teneur en eau du sol du champ d'exercice, illustrant une cohérence remarquable. Chaque jour, les irrigants ont réussi à ramener les niveaux d'humidité du sol au même point. Ainsi, en surveillant la teneur en eau, ils ont pu maintenir les niveaux d'humidité du sol constants, comme une voiture qui se dirige dans une direction. Ces informations ne nous permettent pas de savoir s'il s'agit de la bonne direction. Si vous regardez attentivement le graphique, vous verrez la ligne jaune, le capteur le plus profond à 12 pouces, bien en dessous du niveau de la racine. Cette ligne présente des fluctuations autour du 5 juillet et des 14-16 juillet. Cela indique que le champ reçoit peut-être trop d'eau à ces moments-là, mais cela ne nous dit pas quelle est la quantité d'eau excédentaire.

Outil n°2 - Potentiel hydrique du sol

Il est essentiel de connaître la teneur en eau de votre sol, mais cela ne suffit pas à brosser un tableau complet de la situation. Pour donner un contexte à la teneur en eau, vous devez également connaître le potentiel hydrique du sol. Le potentiel hydrique peut sembler intimidant au premier abord. C'est pourquoi nous avons organisé de nombreux webinaires sur le sujet, notamment Water Potential 101, Water Potential 201, Water Potential 301 et Water Potential 401. Mais pour utiliser le potentiel hydrique, vous n'avez pas besoin de comprendre les tenants et les aboutissants de chaque aspect. De même qu'il n'est pas nécessaire de comprendre comment l'échelle Fahrenheit est calculée pour savoir quelle température vous met à l'aise, avec le potentiel hydrique, il vous suffit de savoir à quel point vos plantes sont à l'aise à certains points de l'échelle du potentiel hydrique (souvent une échelle en kPa). Le calcul du potentiel hydrique du sol peut être facilement effectué à l'aide d'instruments tels que le TEROS 21.

Le calcul du potentiel hydrique du sol répond à la question "l'eau est-elle disponible ?" Idéalement, l'eau devrait être maintenue dans le sol à un niveau optimal pour que les plantes soient vertes et en bonne santé. Le potentiel hydrique est un moyen mesurable de décrire la facilité avec laquelle la plante peut extraire l'eau du sol.

Comment savoir si la quantité d'eau présente est optimale pour une culture spécifique ? La comparaison des températures dont nous avons parlé précédemment est idéale pour nous aider à comprendre ce concept. La température définit le niveau de confort humain, et non le contenu thermique. Le contenu thermique est la quantité de chaleur dans une pièce. La température est l'état énergétique de la chaleur dans une pièce. Par conséquent, la température définit votre niveau de confort dans cette pièce.

Le potentiel hydrique du sol fait de même pour les plantes en définissant leur confort. La teneur en eau est la quantité d'eau disponible pour les plantes dans le sol. Le potentiel hydrique est le "thermomètre" hydrique de la zone racinaire de la plante. Il détermine si l'eau présente dans le sol est accessible à la plante, quel que soit le type de sol.

Combinaison de l'_ETo et du potentiel hydrique

L'_ETo et le potentiel hydrique sont des éléments essentiels pour comprendre les interactions entre le sol, la plante et l'eau, mais individuellement, vous n'utilisez que la moitié de leur utilité. Combinés, l'_ETo et le potentiel hydrique peuvent définir empiriquement si la plante dispose ou non de la quantité d'eau optimale. Comme dans l'exemple de la conduite, la teneur en eau identifie la direction dans laquelle nous nous dirigeons et le potentiel hydrique nous indique s'il s'agit ou non de la direction dans laquelle nous voulons aller.

La figure 9 illustre ce qui se passe lorsque les mesures de la teneur en eau et du potentiel hydrique sont appliquées à l'exemple du gazon de sport. La bande verte définie par le potentiel hydrique est l'enveloppe dans laquelle le gazon pourra extraire l'eau du sol. Lorsque les mesures de la teneur en eau sont superposées au graphique du potentiel hydrique, l'image devient claire. Les niveaux d'eau de ce champ, bien que constants, étaient constamment trop élevés. Comme le serveur dans l'illustration, vous continuez à remplir une tasse qui ne peut pas contenir plus d'eau que son maximum.

La puissance de la combinaison de la teneur en eau et du potentiel

Pour renforcer l'importance de prendre les deux mesures de manière congruente, examinons quelques autres exemples. L'une des premières expériences que nous avons menées avec nos capteurs de potentiel hydrique illustre cette importance. Nous avons installé des équipements dans un champ de pommes de terre à Grace, Idaho, en choisissant d'utiliser les capteurs TEROS 11 pour mesurer la teneur en eau et les capteursTEROS 21 pour mesurer le potentiel hydrique du sol.

La figure 10 montre deux graphiques, le premier représentant la teneur en eau des champs de pommes de terre et le second le potentiel hydrique. Le graphique de la teneur en eau ne montre pas de grands changements tout au long de la saison et n'indique aucune forme de problème ou de détresse. Toutefois, le potentiel hydrique, appelé potentiel matriciel dans la figure 10, est resté dans la plage optimale pour trois des capteurs, mais trois autres ont commencé à tomber dans la plage de stress et de flétrissement permanent.

Comme la chute des chiffres du potentiel hydrique s'est produite dans trois capteurs au cours de cette expérience, nous avons informé l'agriculteur qu'il devait ajouter de l'eau dans ces zones. L'agriculteur s'est rendu sur ces sites, a creusé et trouvé de l'eau, et a décidé que les données ou les capteurs devaient être défectueux. Bien que nous nous efforcions de garantir la précision de chaque produit, nous reconnaissons qu'une défaillance de l'équipement peut toujours être une réponse valable ou une installation incorrecte. Cependant, lorsque nous avons comparé le rendement de chaque site avec le nombre de jours où ces sites ont été mesurés comme étant sous stress, les données ont permis de dresser un tableau clair du problème.

Une fois la saison terminée, nous avons compilé les données et présenté à l'agriculteur une corrélation très intrigante. Les données montraient une forte corrélation entre les endroits où le rendement était faible et ceux où le nombre de jours de stress était élevé. Ce fut un grand moment d'émotion pour l'agriculteur. L'étape suivante a consisté à placer des capteurs de teneur en eau et de potentiel hydrique dans tous ses champs. Depuis, l'agriculteur a constaté un changement radical dans sa stratégie de gestion de l'eau d'irrigation, avec une augmentation constante des rendements.

Dans un autre exemple d'exploitation de pommes de terre à Rexburg, Idaho, les mesures de l'_ETo et de la teneur en eau sont illustrées dans le graphique ci-dessous.

La figure 12 montre que l'_ETO et les événements d'arrosage correspondent assez bien l'un à l'autre. S'il s'agissait de la culture de référence, l'eau fournie aurait dû être assez précise. Cependant, comme ces pommes de terre ne sont pas des graminées de 12 centimètres de haut bien arrosées, nous ne savons pas avec certitude si ce schéma d'arrosage était optimal dans ce système.

La figure 13 montre les mesures du potentiel hydrique de ce même champ au cours de la même période. Un des capteurs (ligne verte) montre que le champ recevait plus d'eau qu'il n'en avait besoin, juste au-dessus de l'enveloppe du potentiel hydrique, ce qui entraînait un gaspillage des ressources et un lessivage potentiel des éléments nutritifs du sol. Le second capteur (ligne orange) se trouvait à une profondeur inférieure et se situait dans l'enveloppe, mais toujours à l'extrémité supérieure de la fourchette. Dans cet exemple, le champ recevait plus d'eau que nécessaire. Les cultivateurs ont indiqué qu'ils voyaient trop d'eau dans le couvert végétal, ce qui a entraîné des problèmes de rendement. Dans ce système, de petites modifications auraient pu être apportées au système de gestion de l'irrigation pour le ramener dans la fourchette optimale et économiser des ressources.

Outil n° 3 - Courbe de déshydratation

Comme indiqué précédemment, la courbe de restitution de l'humidité est l'outil que nous utilisons pour répondre à la question "quelle est la quantité d'eau librement disponible pour la plante ?"

Reprenons l'exemple d'une voiture qui roule sur la route pour comprendre comment les courbes de restitution d'humidité répondent à cette question. Si votre plante se trouve dans un sol limoneux, c'est comme une route avec des voies très larges. Lorsque vous roulez sur cette route, vous pouvez serpenter à gauche ou à droite sans risquer de quitter votre voie. Il y a une grande marge d'erreur pour corriger les petits écarts. Si votre usine est dans le sable, la route a des voies très étroites. Les contraintes ne pardonnent pas et la moindre inclinaison du volant vous conduira rapidement en territoire dangereux.

La courbe de restitution de l'humidité compare la quantité d'eau présente dans le sol à la quantité d'eau disponible pour les plantes. Comme vous pouvez le constater, il existe une relation très différente entre l'argile, le limon et le sable en termes de teneur en eau et de potentiel hydrique. Par exemple, comme le montre ce graphique, à une teneur en eau de 0,2 ^m3/m3 avec un potentiel matriciel de -100 kPa, les plantes d'un sol argileux seraient au-delà du point de flétrissement. Un sol limoneux se situerait dans la fourchette optimale. Si la plante se trouve dans du sable, l'eau et les nutriments traversent le sol et en sortent.

Lorsqu'un sol s'assèche, il devient de plus en plus difficile pour les plantes d'en extraire l'eau. Les courbes de restitution d'humidité décrivent cette relation et permettent de comprendre la quantité d'eau disponible pour les plantes dans votre système de gestion de l'eau d'irrigation.

Il y a plusieurs années, nous avons mené une étude dans un sol de sable limoneux. Au cours de cette étude, le propriétaire de la culture est rentré chez lui pour le week-end du Memorial Day sans savoir que le système d'irrigation était tombé en panne et il est revenu trois jours plus tard avec de l'herbe morte.

La figure 15 montre que l'enveloppe du potentiel hydrique de cette plante dans ce sol était assez petite. Il n'y a qu'une différence de 12 mm entre le point de flétrissement permanent (à droite du graphique) et le point de sursaturation (à gauche du graphique), où l'excès d'eau s'écoulera simplement à travers le sol. Dans cette situation, la culture avait besoin de 6 mm d'eau par jour. Le système d'irrigation ayant été arrêté pendant trois jours, il n'a pas été possible de retenir suffisamment d'eau pour que la culture reste en vie pendant la période où elle n'a pas été arrosée. Ce graphique illustre clairement la raison pour laquelle le champ d'herbe est mort au cours du week-end de trois jours.

Comment appliquer une courbe d'hydratation

L'application d'une courbe de dégagement d'humidité à votre système nécessite les quatre étapes suivantes :

1. Déterminer les limites supérieure et inférieure du potentiel hydrique - Cela dépend de la culture et du sol que vous mesurez.
2. Trouver des valeurs de teneur en eau pour les limites supérieures et inférieures du potentiel hydrique
3. Déterminer la profondeur de la zone racinaire de la plante (_Zroot)
4. Prenez la différence de teneur en eau et multipliez-la par la profondeur d'enracinement.

Irrigation maximale = (_VWCup - _VWClow)_Zroot

Dans l'exemple du cannabis d'extérieur, cette formule se présente comme suit :

Irrigation maximale = (0,16 - 0,08) x 15 cm = 1,2 cm ou 12 mm

Si vous vous souvenez bien, les mesures de la teneur en eau et de l'_Eo pour cette étude étaient relativement cohérentes et n'indiquaient pas de problème. Cependant, lorsque ces informations ont été combinées avec les données sur le potentiel hydrique, il est devenu beaucoup plus facile de voir quel était réellement le problème.

Comme ils n'avaient pas prêté attention au potentiel hydrique de cette culture, celui-ci a chuté à -1500 kPa, le point de flétrissement permanent. Le cannabis en tant que plante n'a pas fait l'objet d'études approfondies, mais il continue à extraire l'eau du sol jusqu'au point de flétrissement. Cependant, rester longtemps dans cet état n'est pas bon pour la plante, car cela l'oblige à transférer toute son énergie de la construction de la biomasse à la survie. Le producteur a constaté le problème au début du mois d'août, il a sur-irrigué pendant une journée et n'a pas poursuivi l'arrosage, ce qui a entraîné une nouvelle baisse rapide du potentiel hydrique.

Leçons à tirer

Alors que les producteurs veulent tirer le meilleur parti de leurs cultures, les solutions qui ont pu fonctionner dans des situations antérieures peuvent nuire aux plantes mêmes qu'ils essaient d'aider. Sans une vision complète des besoins et des conséquences de chaque aspect de leur plan de gestion de l'eau d'irrigation, ils n'obtiendront pas le succès escompté.

Ces trois outils peuvent améliorer la santé des plantes et les contraintes en matière de ressources. L'évapotranspiration est un bon début, mais elle ne suffit pas à elle seule à comprendre l'ensemble de la gestion de l'eau d'irrigation. Elle permet à notre voiture d'avancer dans une direction constante, mais nous ne savons pas si c'est la bonne. La combinaison du potentiel hydrique et de l'ETo peut permettre à l'irrigation de rouler "entre les lignes", mais nous ne savons toujours pas quelle est la marge de manœuvre dont nous disposons à l'intérieur de ces lignes. L'ajout de courbes de libération de l'humidité nous indique la quantité d'eau à appliquer dans la zone optimale en définissant l'enveloppe.

FAQ sur la gestion de l'eau d'irrigation

Qu'en est-il des futures zones arides qui manqueront d'eau disponible pour l'irrigation des cultures maraîchères sur de grandes surfaces ?

Comme vous pouvez le voir dans les nouvelles, nous avons un défi à relever en ce qui concerne l'eau douce. Nous devons réfléchir à la manière d'aller de l'avant pour préserver ces ressources. Le prix des engrais a doublé, voire plus, au cours de l'année dernière. Les intrants, l'eau, les engrais et les pesticides posent problème. Il ne s'agit pas d'un marteau géant qui va tout écraser. Mais nous pouvons créer un équilibre hydrique dans ces systèmes qui deviennent de plus en plus arides en raison du changement climatique. Nous pourrons mieux comprendre nos systèmes si nous effectuons de meilleures mesures et si nous les intégrons dans une sorte de compréhension de la manière d'irriguer et d'améliorer les choses. Ces données devraient nous permettre de continuer à irriguer les zones soumises à une forte pression hydrique. Nous devons trouver des moyens de le faire. Nous ne pouvons pas nous contenter d'une mentalité qui consiste à dire : "Si les plantes ont l'air un peu stressées, il suffit de leur donner plus d'eau". Nous devons utiliser les outils pour en savoir plus sur les plantes et leur comportement, puis les utiliser efficacement pour améliorer notre façon d'arroser au lieu de toujours trop arroser.

Est-il possible d'établir des courbes de dégagement de l'humidité sur le terrain ?

Les informations sur l'enveloppe hydrique que nous avons montrées ci-dessus pour ce gazon sont en fait le fruit de notre travail sur le terrain. Nous avons installé des capteurs de teneur en eau sur le site TEROS 12 et des capteurs de potentiel hydrique sur le site TEROS 21, nous les avons mis ensemble et nous nous sommes posé la même question : pouvons-nous développer cette enveloppe hydrique sur le terrain ? Les données que je vous ai montrées n'ont pas été prises en compte. Mais, bien sûr, METER Group dispose également d'instruments très intéressants pour développer le potentiel hydrique, la teneur en eau et la courbe de libération de l'humidité en laboratoire. Nous voulions voir comment ils se comparent. C'est pourquoi nous sommes allés au laboratoire et avons rassemblé quelques données. Je ne l'ai pas mentionné dans l'exemple lui-même, mais il y avait des données de laboratoire et elles correspondaient assez bien. Nous avons donc commencé à discuter avec de nombreuses personnes et, fait intéressant, beaucoup ont eu l'idée d'essayer en laboratoire ce que nous pouvons faire sur le terrain. Dans l'ensemble, les choses correspondent. Maintenant, est-ce qu'elles pourraient ne pas correspondre ? Oui. Pourquoi ? Parce que nous avons des racines dans le sol. Si vous l'amenez au laboratoire, il se peut qu'elles sèchent, que nous compactions nos échantillons, que les capteurs ne soient pas assez proches les uns des autres et qu'ils ne réagissent pas en même temps, ce qui est vrai puisque les capteurs de potentiel hydrique sont plus lents à réagir que les capteurs de teneur en eau. Peuvent-ils donc être différents ? Oui. Que constatons-nous jusqu'à présent ? Ils sont assez proches.

Quels sont les avantages et les inconvénients de la modélisation par rapport aux mesures directes ?

En tant qu'entreprise dédiée à la création d'outils de mesure directe, il est parfois difficile de ne pas développer un penchant pour la mesure directe, mais il existe un besoin évident de modéliser et de faire correspondre la modélisation aux mesures. L'approche décrite dans cet article est cohérente avec l'association d'éléments tels que l'évapotranspiration et les mesures de l'eau du sol sur le terrain avec la modélisation et ce que nous pouvons prédire à partir d'autres mesures. L'une des difficultés réside dans le fait que nous effectuons des mesures à un ou plusieurs endroits du champ, mais que nous ne mesurons pas tous les points du champ. Nous ne pouvons pas tester suffisamment de sites pour piloter quelque chose comme un système d'irrigation à débit variable qui pourrait fournir exactement la bonne quantité d'eau à n'importe quel endroit du champ. Parfois, le problème vient d'un système d'irrigation à interrupteur unique, tel qu'un pivot central, qui fonctionne à une certaine vitesse dans le champ et qui ne pourrait pas être ajusté dans le champ même si les données étaient présentes. L'utilisation d'un capteur comme un capteur de potentiel hydrique dans le champ, même à un seul endroit à quelques profondeurs, peut grandement améliorer cet effort de modélisation. L'estimation du bilan hydrique, l'ajout de vos conditions climatiques et la création d'une courbe de libération de l'humidité sont autant d'éléments qui ont tendance à être réalisés sur le terrain. Nous pouvons créer une sorte de modèle du système avec une courbe de libération de l'humidité, mais je pense qu'aller sur le terrain et mesurer directement le potentiel hydrique est quelque chose qui nous a vraiment manqué jusqu'à présent, et que nous devons envisager pour l'avenir. Par le passé, il était courant de mesurer la teneur en eau sur le terrain et de modéliser le potentiel hydrique en raison du manque d'outils précis, fiables et abordables pour effectuer les mesures in situ. L'un des grands travaux de notre vie, ici à METER Group , a été de changer cela.

À quel moment de la journée devez-vous mesurer le potentiel hydrique ?

Il existe deux types de potentiel hydrique différents qui doivent être considérés séparément pour cette question. Il y a le potentiel hydrique de la plante et celui du sol. Le sol est fortement tamponné jour et nuit. Il n'y a donc pas beaucoup de variations du potentiel hydrique du sol, sauf en cas de sécheresse extrême. En ce qui concerne le potentiel hydrique des plantes, on observe des variations entre le jour et la nuit. Les mesures dans les plantes varient en fonction de la demande d'évaporation. C'est pourquoi, lorsqu'on mesure le potentiel hydrique d'une plante, il est préférable d'effectuer les mesures avant l'aube.

Avez-vous besoin de mesurer l'_ETo si vous disposez de mesures de la perte de teneur en eau ?

La réponse à cette question est à la fois oui et non. Vous pouvez certainement vous en sortir en installant simplement des capteurs de potentiel hydrique et en utilisant _ETo. C'est la raison pour laquelle nous les avons présentés en tant qu'outil 1 et outil 2. _ETo vous donne le coefficient de culture. Certaines personnes ont soutenu de manière très convaincante qu'elles n'avaient pas du tout besoin de l'_ETo. La mesure de la teneur en eau et du potentiel hydrique du sol devrait être la même - l'utilisation de l'eau par le sol devrait être la même que l'utilisation de l'eau relevée par l'_ETo, n'est-ce pas ? Ce que nous avons vu jusqu'à présent, c'est qu'en enterrant un capteur de teneur en eau avec des capteurs de potentiel hydrique pour obtenir la courbe de libération de l'humidité, vous obtenez une image plus complète. Souvent, l'objection porte sur le coût des stations météorologiques qui sont perçues comme nécessaires dans chaque champ. Dans nos études, nous ne voyons pas la nécessité d'installer une station ATMOS 41 dans chaque champ. Nous utilisons plutôt une station ATMOS 41 dans un rayon de 15 kilomètres. Vous pouvez alors utiliser la seule ATMOS 41 pour obtenir votre _ETo pour plusieurs champs dans la région et utiliser ensuite votre teneur en eau dans ce champ spécifique pour affiner les calculs.

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Nos scientifiques ont des dizaines d'années d'expérience pour aider les chercheurs et les cultivateurs à mesurer le continuum sol-plante-atmosphère.

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