L'évapo-transpiration
L'évapo-transpiration réelle (ETR)
La formule est : ETM = Kc x ETP , et ETR max = ETM |
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L'ETR correspond à la quantité d'eau (en mm) qu'évapore le sol et transpire la plante par jour en conditions culturales normales. Il est difficile de calculer cette valeur car elle dépend du stock d'eau à un instant t. Par contre elle se mesure.
Ainsi, on utilise l'ETM, soit l'évapo-transpitation maximale qui se calcule donc en fonction d'une évaporation dite potentielle (ETP) et d'un coefficient cultural (KC) qui ramène le ‘potentiel' aux conditions réelles.
L' ETP est donc l'évapotranspiration potentielle, soit le maximum d'eau (en mm) que peut évaporer le sol et transpirer la plante à condition que le sol soit bien pourvu en eau et que les plantes couvrent uniformément le sol. Ainsi l'ETP est donnée pour un sol dont la réserve utile est pleine, recouvert d'un ‘gazon' homogène
Le coefficient cultural (Kc) permet de corriger l'ETP suivant une culture donnée et son stade de développement.. Ainsi, plus la culture est développée d'un point de vue végétatif, plus le Kc approche de 1, et à ce moment là l'ETP équivaut à l'ETM. Le Kc est calculé suivant les cultures et leur cycle de développement, on trouve de nombreux abaques pour chaque culture.
Valeur de l'évapotranspiration potentielle (ETP)
L'évapotranspiration potentielle peut être mesurée sur le terrain ou calculée à base de modèle. En agriculture, le modèle le plus souvent utilisé est celui de « Penman-Monteith » . Avec ce modèle, la couverture végétale est considérée comme un ensemble homogène. La formule de Penman-Monteith (1965) incorpore de nombreux paramètres, qui sont mesurables ou bien calculables à partir de données météorologiques et agronomiques.
Remarque : Remarque
Le plus souvent elle est directement récupérable sur le site de Meteo France.
Infiltration
Attention :
Normalement, l'infiltration qualifie le transfert de l'eau à travers les couches superficielles du sol. L'infiltration est réalisée en milieu non saturé en eau et concourt à ‘remplir' le sol d'eau. Dans le cas du bilan hydrique, on utilise ce terme, mais en fait on parle alors de drainage. Pour distinguer les deux, le drainage est réalisé en milieu saturé en eau. Généralement, il est utilisé pour les transferts d'eau dans les profondeurs du sol (vers la nappe phréatique). L'eau ne concourt donc pas à remplir le sol en eau. C'est donc une ‘perte' pour le sol dans le bilan hydrique.
Quelques notions à connaître sur l'infiltration
Capacité d'infiltration ou infiltrabilité est le flux d'eau maximum qu'un sol peut absorber à travers sa surface lorsqu'il reçoit une pluie ou s'il est submergé d'eau. Son unité est en mm par unité de temps. Elle dépend de la conductivité hydraulique du sol et des conditions aux limites (texture et structure du sol, teneur en eau initiale et charge d'eau en surface).
Taux d'infiltration (ou encore appelé régime d'infiltration) est le flux d'eau pénétrant effectivement dans le sol en surface . Son unité est en mm par unité de temps. Ce taux correspond à une vitesse d'infiltration. Il dépend aussi de la texture et structure du sol, de la teneur en eau du sol et de l'alimentation en eau (pluie et irrigation).
Capacité d'infiltration >= Taux d'infiltration |
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Les facteurs influençant l'infiltration
Le temps : | la durée pendant laquelle l'infiltration se produit puisque l'infiltrabilité diminue avec le temps |
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L'état hydrique initial: | l' infiltrabilité diminue quand le volume infiltré augmente du fait de l'augmentation de la teneur en eau. |
L'état de surface su sol : | si la porosité de surface est réduite (Cf grain battance), l'infiltrabilité diminue. Inversement, un couvert végétale ralentit le ruissellement de l'eau à la surface, donnant du temps à l'eau pour s'infiltrer. |
Caractéristique du sol : | comme vu précédemment, l'infiltrabilité dépend directement des caractéristiques du sol (porosité via la structure et texture, conductivité hydraulique). |
Le débit d'alimentation : | intensité des précipitations, débit d'irrigation |
La topographie : | par exemple une pente favorise le ruissellement à l'infiltration. |
Ruissellement
Lorsque la quantité des précipitations est supérieure à la capacité d'infiltration du sol, l'excédent d'eau s'accumule en surface ou dans des flaques. Si il y a un dénivelés, l'eau s'écoule en surface, on parle ici de ruissellement.
De même, si l'intensité des précipitations (mm par unité de temps) excède le taux l'infiltration, un ruissellement se produit à la surface du sol.
Réserve utile du sol
Définition : Définition
La réserve utile du sol est le stock potentiel d'eau du sol disponible pour les plantes (en mm).
En effet, une partie de l'eau du sol n'est pas disponible pour la plante :
l‘eau de gravité qui percole en profondeur. Lorsque toute la porosité du sol est saturée d'eau. Les molécules d'eau se trouvant en excès dans la macroporosité, loin des particules solides du sol, sont principalement soumises à la force de gravité. Cette eau n'est pas disponible pour les plantes.
L'eau dite pelliculaire, très fortement liée aux particules solides de sol par des forces matricielles (adsorption de l'eau par le sol et force de capillarité). La plante n'a pas l'énergie nécessaire pour récupérer cette eau.
Ainsi seule l'eau se situant entre l'eau pelliculaire et l'eau en excès est disponible pour la plante.
Attention :
La réserve utile est un stock potentiel. Son remplissage dépend de la quantité d'eau dans le sol. Ainsi, dans le bilan hydrique, c'est la variation de RU qui est calculée suivant les apports et les exports d'eau, soit :
ΔRu (en mm)= P (en mm) - ETR - Infiltration - Ruissellement |
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Auteurs : Joséphine PEIGNE - ISARA Lyon
