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National audience; The spatial and temporal variability of soil water content on a 10 ha field has been evaluated from 9 campaigns of gravimetric soil water content measurements. A soil water content map at each date has been estimated by ordinary kriging, as well as a map of the temporal mean. Wetter and drying zones were identified on each map, and confirmed by the map of the spatial and temporal variability calculated from the Vachaud et al. (1985) index. A Factorial Kriging analysis demonstrated that this variability strongly depended on: i) the soil texture estimated from electrical resistivity measurements, and ii) the slope, altitude and fluxes directions derived from the Digital Elevation Model. This work then proposes new ways to improve irrigation at field scale.; La variation spatio-temporelle de la teneur en eau des sols d’une parcelle de 10 ha a été évaluée grâce à 9 campagnes de mesures de la teneur en eau pondérale. Une carte des teneurs en eau des sols à chaque date ainsi qu'une carte moyenne de la variabilité temporelle ont été réalisées par krigeage ordinaire. Des zones toujours plus sèches et des zones toujours plus humides ont été identifiées. La stabilité de ces zones dans le temps a été confirmée par la carte de la variabilité spatio-temporelle de la teneur en eau estimée par l'indicateur de Vachaud et al. (1985). L'analyse des ces résultats par une Analyse Factorielle Krigeante a montré que cette variabilité était expliquée par i) la texture du sol approchée par la résistivité électrique des sols et ii) les attributs morphométriques du terrain tels que l’altitude, la pente et la direction des flux. Ces travaux ouvrent de nouvelles perspectives pour améliorer la gestion de l'irrigation sur les parcelles agricoles.

National audience; Analysing the properties and functional characteristics of heterogeneous soils containing several phases requires a correct estimation of the volume proportion of each phase. In the case of stony soils, the volume percentage of rock fragments content remains difficult to estimate in situ. This paper presents a method that uses field spatial electrical resistivity measurements to determine the volume proportion of rock fragments. Based on the hypothesis that the electrical resistivity signal noise increases as the proportion of rock fragments increases, a model was developed that uses the standard deviation of the apparent electrical resistivity measurements over a small area as an indicator of rock fragments content. The model was tested on two study areas of several hectares containing soil units with varying quantities of rock fragments. The estimation of the rock fragments content was accurate, and the errors estimations were 4 and 10%.; L’analyse des propriétés et du fonctionnement des sols hétérogènes requiert une estimation correcte de la proportion de chacune des phases constituantes. Dans le cas des sols caillouteux, il est difficile d’estimer in situ la proportion de la phase caillouteuse par rapport à celle de la terre fine. Cette étude présente une méthode permettant de déterminer la proportion d’éléments grossiers dans un sol à partir de la mesure de résistivité électrique à l’échelle de la parcelle. S’appuyant sur l’hypothèse que la présence de cailloux dans le sol est à l’origine d’une augmentation du bruit du signal de la mesure de résistivité électrique, un modèle a été développé entre l’écart-type de résistivité électrique apparente et la teneur en éléments grossiers du sol. La méthodologie a été appliquée sur deux parcelles de quelques hectares présentant des disparités dans les proportions de teneurs en éléments grossiers. Les erreurs d’estimations sur ces deux études sont de 4 et 10 %.

National audience; The estimation of the hydric properties of heterogeneous soils requires the knowledge of the hydric properties of each phase. Nevertheless, for stony soils, the ability of rock fragments to retain water is often neglected. This study provides a new estimation of the Available Water Content (AWC) in stony soils at a regional scale by taking into account the hydric properties of both the rock fragments and the fine earth. Errors larger than 50% on the AWC estimation were demonstrate when the hydric properties of the rock fragments were taking into account or not. Our results then support the hypothesis that rock fragments can provide significant water to crops.; L'estimation des propriétés hydriques des sols hétérogènes nécessite la connaissance des propriétés hydriques de chaque phase. Néanmoins, pour les sols caillouteux, la capacité de rétention en eau des éléments grossiers est souvent négligée. En utilisant ce dernier paramètre, cette étude propose une meilleure estimation de la réserve utile (RU) des sols caillouteux, cartographiée à une échelle régionale. Ce nouveau calcul a permis de révéler des erreurs de plus de 50% sur l'estimation de la RU lorsque les propriétés hydriques des éléments grossiers n'étaient pas prises en compte. Ainsi, ces résultats renforcent l'hypothèse selon laquelle les éléments grossiers peuvent fournir un apport hydrique significatif aux cultures.

Les interactions complexes entre les facteurs de contrôle des émissions de N2O par les sols et la très grande hétérogénéité des sols entrainent de larges variations spatiales de ces émissions. L'objet de ce travail est d'étudier la variabilité spatiale des flux à grande échelle pour définir des méthodologies de mesure avec une meilleure prise en compte de cette variabilité. Dans ce but, 48 mesures de flux échantillonnant 77% d'une surface de 3,2 m par 2,4 m ont été réalisées dans une parcelle agricole, en couplant un spectromètre infrarouge QCL avec une chambre mobile. La méthode a permis une caractérisation sur un pas de temps court des variations spatiales et les mesures suggèrent que la variabilité spatiale des émissions de N2O sur cette surface, est liée à la disponibilité en carbone., The complex interactions between control factors as well as soil heterogeneity result in large spatial variations in soil N2O flux. The objective of this work is to study the spatial variability at large scale for defining better methodologies of N2O measurements. 48 flux measurements were thus made on a 3.2*2.4 m surface in an agricultural plot, sampling 77% of the surface thanks to the coupling of a QCL Infrared spectrometer and a mobile chamber. This method enabled to obtain a sampling on a short time step of flux spatial variations. Observations suggest that the spatial variability on this surface was linked to the availability in carbon in the soil.

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Bulletin du GFHN; In the French Beauce region, where the agriculture is very intensive, the groundwater has been degraded for several years by nitrate and pesticides. The work presented here aims at estimating the quantity of water that reaches the basis of the soil profile on a heterogeneous field of about 20 ha. The method was the following: i) we first realised a very precise soil map, with the help of electrical resistivity, ii) the hydric properties of the soil horizons were measured, iii) the quantity of water at the basis of the soil profile was estimated by modelling. The results showed that the heterogeneity of the field induced a difference of 30% between the most conductive soils and the less conductive ones. These results evidenced the necessity of a precise knowledge of soils properties to estimate the risk of degradation of groundwater.; En Beauce, zone de cultures intensives, on observe depuis de nombreuses années une dégradation de la qualité des eaux souterraines par l’accroissement des teneurs en nitrate et en produits phytosanitaires. Dans le cadre de la directive européenne 2000/60/CE, il convient de disposer d’outils permettant une évaluation spatialisée du risque de transfert de ces produits vers la nappe, y compris à l’échelle parcellaire. Les travaux présentés ici concernent l’estimation quantitative de la lame d’eau drainée à la base du sol sur une parcelle hétérogène. La démarche, classique, a consisté à réaliser une carte des sols précises, mesurer les propriétés hydrodynamiques des horizons de sol représentatifs de la parcelle, et estimer, par modélisation, la lame d’eau drainée au cours d’une année hydrologique. L’originalité du travail réside dans l’utilisation de la résistivité électrique, une technologie non destructive pour caractériser, à deux échelles, l’hétérogénéité du milieu. Les travaux s’appuient sur une parcelle d’une vingtaine d’hectares située à Ouarville, en Beauce Chartraine. Malgré sa faible surface, la parcelle analysée est très hétérogène, les sols s’étant développés dans un limon déposé soit directement sur le calcaire, soit sur une couverture d’argile à meulière. La carte des sols a été réalisée sur la base d’une prospection géophysique par MUCEP (dispositif tracté de mesure de la résistivité électrique à trois profondeurs), d’un modèle numérique d’altitude réalisé par GPS, et de l’analyse de 180 sondages pédologiques. Des échantillons de sol non perturbés ont été prélevés dans les horizons de cinq fosses pédologiques et l’on a déterminé leurs propriétés hydrodynamiques au laboratoire par la méthode d’évaporation de Wind. Chaque unité de la carte des sols a été représentée par un profil pédologique synthétique. Le drainage annuel à la base de chaque unité a été simulé grâce au modèle Hydrus 1D sur la base d’un scénario climatique réel (pluie et évapotranspiration issues de la station de Bricy, en Beauce). Nous avons ensuite analysé la variabilité locale de la quantité d’eau drainée, à l’intérieur d’une unité de sol. Les sondages à la tarière ayant montré une très grande variabilité à courte distance du substrat, la variabilité locale a été déterminée à partir d’une prospection géophysique par panneau électrique sur une trentaine de mètres, à une résolution de 10 cm. La lame d’eau drainée a ensuite été recalculée ponctuellement. L’expression cartographique de la quantité d’eau qui arrive annuellement à la base du sol présente une très grande hétérogénéité au sein de la parcelle, avec un écart de l’ordre de 30 % sur le drainage entre les zones les moins filtrantes (187 mm dans les néoluvisols sur argile) et les plus filtrantes (246 mm pour les néoluvisols profonds sur limon). Le panneau de résistivité électrique réalisée sur l’une des unités de sol met en évidence que la succession des horizons, de même que leur épaisseur, varie à très courte distance. La quantité d’eau qui arrive à la base du sol, calculée par l’application du modèle HYDRUS 1D à différentes positions le long du transect, varie de 202 à 223 mm/an. Ces points de drainage élevés représentent autant de zones de fuite potentielles vers la nappe et mettent en évidence la nécessité d’une caractérisation très fine du fonctionnement à l’échelle parcellaire pour estimer les risques de dégradation des eaux souterraines.

The modelling at the field scale of soil water behaviour requires characterizing at high resolution the variability of the representative soil state variables. In this context, we propose an empirical approach to determine at high resolution and at the field scale the spatial and temporal variability of soil water content from the spatio-temporal analysis of electrical resistivity measurements. At four dates during the year 2006, monitoring of soil water content and electrical resistivity was performed on 2ha of the studied area. From the map of temporal hydraulic variability improved by the high spatial resolution of geophysical data, homogeneous structures were delineated. These homogeneous zone were related not only to the soil units but also to the topography, i.e. the variability sources of the relevant water flows that could occur in the field., La protection des sols et l’amélioration de la qualité des eaux superficielles et souterraines nécessitent des stratégies efficaces de gestion de ces ressources, non renouvelables et fragiles. Pour apporter des éléments de réponse aux agriculteurs, aux décideurs, une meilleure compréhension des sols et de leur fonctionnement est indispensable. Il s’agit d’un véritable challenge scientifique. Les sols sont en effet des milieux complexes se caractérisant par une variabilité spatiale et temporelle multiéchelle et présentant, de ce fait, des processus -et donc un fonctionnement- variables dans l’espace et le temps. Pour appréhender une telle variabilité, la mise en oeuvre de méthodes de mesure exhaustives et non destructives est indispensable. En ce sens, les méthodes géophysiques électromagnétiques, et plus particulièrement la méthode de résistivité électrique, offrent de réelles possibilités. Exhaustive, non destructive, la mesure de résistivité électrique est particulièrement sensible aux types de sol (texture et structure du milieu), sensibilité rendant difficile l’interprétation du signal géophysique en terme de propriétés pédologiques. Néanmoins, la variabilité temporelle de mesures de résistivité ne peut être attribuée qu’à celle de variables conjoncturelles des sols, telles que, dans l’étude présentée ici, la teneur en eau. Menée à l’échelle de la parcelle agricole, notre étude visait ainsi à décrire avec une haute résolution spatiale et à l’aide de la méthode de résistivité électrique, la variabilité spatio-temporelle de teneurs en eau des sols, mais aussi, la variabilité spatio-temporelle du potentiel hydrique des sols, variables d’état représentatives du fonctionnement hydrodynamique des sols. A quatre dates de l’année 2006, un suivi de teneur en eau et de résistivité électrique est réalisé sur une jachère de 2ha. La résistivité électrique est obtenue par le dispositif MUCEP (MultiContinous Electrical Profiling) permettant un grand nombre de points de mesures couvrant l’ensemble du site d’étude. Ces données de résistivité sont inversées sur une dimension. La teneur en eau est déterminée par méthode gravimétrique sur des échantillons de sols prélevés localement sur le site. Par couplage entre (1) la relation significative obtenue in situ entre la résistivité électrique et la teneur en eau des sols et (2) la courbe de rétention des sols, une relation pétrophysique entre la résistivité électrique et le potentiel hydrique est développée. Au final, à partir de l’information géophysique, les variabilités spatio-temporelles de teneurs en eau et de potentiels hydriques des sols, et plus précisément de la couverture argilo-limoneuse des sols, sont décrites à l’échelle parcellaire. Des zones homogènes de fonctionnement hydrodynamique sont délimitées et les sources de variabilité du fonctionnement des sols sont discutées. Nous montrons que, selon les saisons, c’est soit la topographie soit le type de sol, qui rend le mieux compte du fonctionnement hydrodynamique de la parcelle.

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International audience; La forte variabilité spatiale des sols est l'une des raisons avancées pour l'utilisation des techniques d'agriculture de précision. Toutefois, un obstacle majeur à l'adoption par les agriculteurs de ces techniques est le manque de données détaillées sur les sols et sur les cultures (Robert, 1999). l'analyse des cartes de rendement et l'initialisation de modèles de culture d'aide à la décision pour une optimisation locale des interventions, impliquent la connaissance précise et exhaustive du milieu. Une cartographie à grande échelle s'impose afin de mieux apprécier la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés intrinsèques à l'échelle intraparcellaire. Le suivi des variations temporelles et spatiales des caractéristiques d’état du sol comme la teneur en eau serait souhaitable pour une meilleure gestion de l’irrigation.L'acquisition de la variabilité spatiale intraparcellaire des sols peut être réalisée par une cartographie détaillée avec une prospection conventionnelle à la tarière (Nicoullaud et al., cet ouvrage). Cette méthode implique des moyens proportionnels au nombre d’observations jugées nécessaires en fonction de la variabilité même du milieu, de l'efficience du pédologue cartographe et de la précision souhaitée. Elle se heurte aux difficultés d'interpolation entre les points d'observation, surtout dans le cas où l'on ne dispose pas d'indicateurs aisément accessibles à la surface du sol (couleurs, pierrosité, morphologie du relief ...). Les méthodes de cartographie par expertise montrent ici leur limite face à une cartographie qui se veut elle aussi de «précision». De plus, cette méthode privilégie la cartographie de caractéristiques pérennes et ne peut pas aborder l'analyse de la variabilité de caractéristiques conjoncturelles des sols. En effet, ces mesures et observations nécessitent un temps d'acquisition trop long incompatible avec une étude de l’évolution temporelle de variables d'état sur de grandes surfaces. Sa principale limite réside aussi dans son coût élevé.Face à ces nouveaux besoins, on cherche donc à accélérer la réalisation des mesures à l’aide d’appareils automatiques. L’un des moyens utilisés est celui de la réception d’un signal physique quelconque émis de façon naturelle ou par un émetteur. Dans ce domaine, les nouvelles méthodes spatiales (télédétection) ou de géophysique au sol permettent une acquisition rapide et exhaustive d'informations sur le sol, de façon non intrusive. I l est en effet souhaitable de pouvoir réaliser une investigation non destructive car toute excavation modifie le milieu, sa structure à l’emplacement du sondage et son fonctionnement sur un volume qui peut être beaucoup plus important.L'objectif des travaux réalisés dans le cadre de l’action «agriculture de précision » était d’expérimenter les méthodes de télédétection et de géophysique comme moyen d'aide à la cartographie et à la reconnaissance de la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés prennes au sein d’une parcelle. Il s'agissait également d’acquérir des données fiables sur l'état hydrique instantané de la couvert ure pédologique, et ainsi établir des suivis dans le temps permettant de rendre compte du fonctionnement hydrique des sols. Enfin, une comparaison des méthodes géophysiques au sol et de télédétection a été réalisée en termes de con vergence ct de complémentarité des résultats sur un même site expérimental.

National audience; At the field scale the spatial variability of the soil hydric behaviour could be described with a high resolution by data fusion between the electrical resistivity and the soil water content measurements. However, whereas many authors underline significant correlations between these two variables, the electrical measurements are also influenced by other soil variables (clay content, temperature, salinity…) through complex interactions. The electrical data interpretation is delicate and depends on soil types. In a calcareous context, we aim at showing the usefulness of the electrical method to discriminate the spatial variability of the soil water content at the field scale. A time- monitoring of the soil water content and the electrical resistivity was realised . The spatial variability is analysed and the soil hydric units are defined. They are finally compared to the soil units.

National audience; La mise en oeuvre à la parcelle des techniques d'agriculture de précision se base sur une segmentation de l'espace qui repose souvent sur une cartographie des sols. Dans cet article, nous présentons les différentes phases de la cartographie des sols à l'échelle parcellaire en nous appuyant sur deux exemples d'étude en région Laonnoise. Deux cartes réalisées à l'échelle du l/2 500 ont été établies en croisant différentes informations : micro-topographie, photographies aériennes, sondages à la tarière, profils pédologiques. Deux types de variabilité spatiale liés à la géomorphologie et à la géologie des deux parcelles ont été mis en évidence. La méthode de cartographie des sols par un pédologue expert comporte de nombreux avantages, entre autres l'adaptabilité aux objectifs et au milieu. Elle permet également un accès direct aux paramètres du sol nécessaires à l'utilisation de modèles de culture. Elle présente néanmoins deux limites : (1) la nécessité de réaliser de nombreux sondages et (2) la difficulté à cartographier l'incertitude sur les limites et le contenu des unités cartographiques. L'utilisation de données plus exhaustives telles des mesures de télédétection, de cartographie de rendement ou de géophysique doit permettre de diminuer le nombre de sondages et d'améliorer la pertinence de la cartographie. Enfin, compte tenu du coût telles opérations, il semble judicieux de préconiser mise en place de parcelles voire de secteurs de références où la caractérisation de la variabilité spatiale des sols et de leurs propriétés serait réalisée d'une façon approfondie. La caractérisation d'autres parcelles dans le même contexte géographique en serait ainsi considérablement allégée.

National audience; Le travail présenté s'inscrit dans le cadre d'une étude méthodologique de la modulation spatiale de la fertilisation azotée du blé. Il a été mené sur deux parcelles de 10 ha chacune, situées près de Laon, et présentant des caractéristiques pédologiques différentes. Il a consisté à créer, pour chaque parcelle, des classes de pédo-transfert (CPT) permettant d'estimer, à partir de cartes des sols établies à l'échelle du 1/2 500, les paramètres "sol" nécessaires à l'utilisation du modèle de culture Stics. Les paramètres suivants ont été étudiés pour leur grande influence sur les sorties du modèle : profondeur d'apparition d'un obstacle aux racines (obstarac); humidité massiques à la capacité au champ (Hcc) et au point de flétrissement (Hpf), densité apparente (Da), teneur en argile minéralogique (AM), de chaque horizon. Les observations ont été extraites de cartes d'impacts racinaires, effectuées au sein de fosses pédologiques, pour établir les CPT pour obstarac et de mesures, faites sur 82 points de prélèvements de chaque parcelle, pour les autres paramètres. Les résultats ont consisté à établir :(1) des critères qualitatifs pour prédire obstarac, (2) des classes combinant texture et type de matériau pour prédire Hcc, Hpf et DA et (3) une relation continue entre AM et des données analytiques. La qualité des prédictions des paramètres a permis de juger du bien fondé des méthodes utilisées. Les CPT d'obstarac semblent suffisantes, pour renseigner le modèle, dans les cas où les informations sur le sol sont accessibles. La prédiction de Hcc s'effectue quasiment sans biais et avec un RMSE de 0,02 g.g-1. La confrontation des sorties du modèle ainsi renseigné, aux variables d'intérêt mesurées, est satisfaisante. Le croisement des couches d'information sol et CPT a révélé la grande sensibilité du modèle Stics à 1a précision d'obtention de ces informations. Le déterminisme de la variabilité intra-parcellaire du stockage de l'eau et des solutés diffère selon les parcelles, avec : - la profondeur maximale d'enracinement, qui varie de 45 à 160 cm, dans la première parcelle : - la Hcc, qui varie de 6 et 23 % de teneur en eau massique, dans la seconde. La qualité des CPT obtenues pour la prédiction des paramètres du modèle est à mettre en lien avec le nombre de données acquises. Une telle approche, très lourde à mettre en oeuvre, ne peut être conçue que dans le cadre d'étude de parcelles expérimentales ou de secteurs de référence. La stratégie de constitution des CPT est tributaire du niveau de résolution spatiale choisi. Ce choix relève d'un débat pluri-disciplinaire pour permettre une modulation techniquement accessible, écologiquement utile et économiquement rentable.

National audience; On a proposé dans le papier précédent une méthode basée sur un modèle de culture pour faire des préconisations de fertilisation azotée dans le cas du blé d’hiver (et du troisième apport d’azote). On aborde ici la question de la spatialisation de ces préconisations, ou encore d’apports spatialement variables (ce qui correspond à l’acception la plus courante de l’agriculture de précision). Les conditions expérimentales de cette étude sont celles mises en place dans le cadre du projet développé à l’INRA et qui est cité à plusieurs reprises dans cet ouvrage. Dans une première partie on évalue l’intérêt de ces préconisations et apports spatialisés, par référence à une fertilisation homogène dont le réglage prend en compte ou non la connaissance de la variabilité intra parcellaire. Cette étude est conduite par simulation sur plusieurs années, sur les deux parcelles du dispositif, en considérant que la variabilité intra-parcellaire des sols est connue. Il ressort, pour cette configuration de parcelles, que les apport spatialement variables ne donnent pas en moyenne de meilleurs résultats en terme de marge brute et de bilan d’azote ; le gain essentiel est le respect en tout point de la contrainte environnementale. Dans une deuxième partie, on propose une méthode qui permette de réaliser la spatialisation du modèle en l’absence de connaissance précise de la variabilité intra-parcellaire des propriétés des sols : il s’agit d’une méthode bayésienne (GLUE) d’estimation des paramètres et variables d’entrée du modèle par assimilation d’observations sur le LAI et la teneur en azote de la culture dérivées de mesures de télédétection acquises en cours de culture. Cette méthode permet d’obtenir de meilleures prédictions des variables de sortie du modèle (dont le rendement) et potentiellement, de meilleures préconisations de fertilisation azotée, que celles fournies par l’approche de référence, basée sur la connaissance à haute résolution spatiale de la variabilité des sols. Les perspectives d’amélioration de cette méthode sont discutées.

National audience; La cartographie des sols est une étape incontournable pour de nombreux travaux d'évaluation agronomique et environnementale. Les méthodes de prospection, qui reposent en grande partie sur l'expertise de terrain des pédologues, sont aujourd'hui très proches des travaux formalisés il y a plus de 30 ans. De nouveaux outils sont venus récemment renforcer la ' panoplie ' du pédologue. Nous avons testé l'un d'eux, la mesure de la résistivité électrique apparente du sol par l'outil MUCEP, sur une parcelle de 22 ha en Beauce chartraine. Cet appareil tracté permet une mesure quasi-simultanée pour des écartements inter-électrodes de 50, 100 et 200 cm. Nous avons intégré cette mesure géophysique au travail de cartographie des sols de la parcelle. Cette intégration s'est déroulée en plusieurs étapes. Après avoir utilisé les contrastes révélés par la mesure de résistivité pour orienter la prospection pédologique, nous avons procédé à une analyse statistique des corrélations entre les variables pédologiques et la résistivité électrique apparente. Le paramètre utilisé est le coefficient de corrélation bisériale. Ce dernier nous a permis de comparer simultanément l'effet des variables pédologiques quantitatives et qualitatives sur la résistivité. Il en ressort que la mesure de la résistivité électrique apparente est liée à de nombreuses propriétés du sol. Alors que la résistivité des écartements 50 cm et 100 cm est surtout sensible à la pierrosité de surface et à la profondeur d'apparition du calcaire, la résistivité de l'écartement 200 cm est d'abord sensible à la profondeur d'apparition du niveau argileux. Le résultat de cette analyse statistique a été exploité lors du tracé des limites entre les unités cartographiques de sol, en suivant un schéma de décision explicite. Ce dernier permet d'adapter localement, et au cas par cas, l'utilisation de la mesure de résistivité combinée au jugement d'expert. Cette étude montre que la mesure de résistivité électrique apparente MUCEP, complétée par une analyse statistique simple, peut apporter un gain de précision au travail de cartographie des sols. Ce constat est d'autant plus intéressant que le contexte géo-pédologique de cette étude est peu favorable au pédologue comme au géophysicien.

National audience; Les propriétés de rétention en eau de 42 horizons appartenant à 11 sols de la Région Centre ont été mesurées pour 7 valeurs de potentiel. Les teneurs en eau volumiques ainsi déterminées ont été comparées à celles obtenues en utilisant des classes de pédotransfert (CPT) établies à partir de la base de données SOLHYDRO 1.0. Ces classes de pédotransfert utilisent soit seulement le type d’horizon et la texture (CPT texturales), soit le type d’horizon, la texture et la densité apparente de l’horizon (CPT texturo-structurales). Avec les CPT texturales, les teneurs en eau sont en moyenne légèrement surestimées (0,7 % en teneur en eau volumique). La prise en compte de la structure des horizons grâce à leur densité apparente (CPT texturo-structurales) ne réduit pas ce biais de prédiction. La précision obtenue avec les CPT texturales ou texturo-structurales est en moyenne voisine de 3 % en teneur en eau volumique. Une amélioration de la précision est enregistrée pour les horizons E, B et C et pour ceux de texture argileuse lorsque l’on passe des CPT texturales aux CPT texturo-structurales. Ainsi, sur la base de ces premiers résultats de validation, il apparaît que l’utilisation des CPT texturo-structurales n’apporte une amélioration sensible de la qualité de la prédiction (augmentation de la précision) que pour les horizons E, B ou C et les horizons de texture ALO, AS, A ou AL. Dans les autres horizons appartenant à des sols apparentés aux sols étudiés, il apparaît justifié de se limiter à l’utilisation des CPT texturales puisque la prise en compte de la densité apparente n’améliore au mieux que très peu le biais et la précision des prédictions.

33 ref.; National audience

La maîtrise de la gestion de la ressource en eau nécessite que soient mieux connues les interactions entre la couverture pédologique et l'eau et, de façon plus générale, comment interfère le système sol - plante - atmosphère avec le cycle de l'eau. La qualité des eaux superficielles et souterraines dépend de notre aptitude à apprécier le risque de transfert de produits polluants en fonction des choix de gestion qui sont faits pour les sols. Il est par conséquent important de bien connaître quelles sont les conséquences du fonctionnement hydrique des sols sur le cycle de l'eau. Pour décrire le fonctionnement hydrique de la couverture pédologique, il est nécessaire de connaître les propriétés hydriques (rétention en eau, conductivité hydraulique) des horizons qui la composent, mais la détermination de ces propriétés par méthodes expérimentales est généralement longue, coûteuse et difficile. Des outils de prédiction ont été développés pour les estimer. Ces outils sont pour l'essentiel des relations statistiques qui lient des caractéristiques du sol aisément accessibles (composition granulométrique, densité apparente, teneur en carbone organique) à des propriétés du sol difficilement accessibles. Ils constituent un moyen d'établir un lien entre ce qui est disponible dans les bases de données et les grandeurs nécessaires aux modèles qui décrivent le fonctionnement des sols. Parmi ces outils, les « classes de pédotransfert (CPT) » permettent d'estimer les propriétés hydriques après avoir regroupé et classé les sols selon leur composition. Ainsi, à chaque classe de composition correspondent des propriétés hydriques déterminées. Notre objectif dans cette étude est d'analyser les propriétés de rétention en eau de sols de la Région Centre et de les comparer avec celles obtenues avec des CPT proposées récemment pour les sols du territoire français à partir de la base de données SOLHYDRO

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Variabilité intra-parcellaire et maîtrise de l'irrigation: cas d'un pivot dans l'Orléanais. La prise en compte de l'hétérogénéité du sol est une nécessité pour maîtriser les impacts environnementaux de l'irrigation par aspersion en particulier dans les parcelles de grande dimension sous pivot qui se rencontrent aussi bien en France que dans les autres pays du Nord comme du Sud. Il existe une demande aussi bien des agriculteurs pour définir les modes de conduites, en particulier de modulations locales des apports, qui seraient susceptibles d'améliorer la valorisation et de réduire les pertes d'eau, que des constructeurs de matériel pour identifier les développements technologiques nécessaires. La connaissance de la variabilité du sol est souvent insuffisante, en particulier au sein des unités pédologiques considérées comme homogène. Une approche méthodologique a été développée en s'appuyant sur l'expérimentation et la modélisation pour le cas d'un pivot couvrant une parcelle de 50 ha de maïs de la petite Beauce, dans le centre de la France. Lors de la campagne agricole 2000, les apports d'eau ont été réduits sur une partie de la parcelle, en supprimant certaines irrigations sur une travée du pivot. Sur les deux principales unités de sol, la variabilité des caractéristiques hydriques du sol, considéré en tant que "réservoir", est décrite à partir de sondages à la tarière d'une part et d'un prospection géophysique d'autre part. La variabilité des rendements a été obtenue par pesée en continu lors de la récolte mécanique, et est confrontée aux grandeurs précédentes. Le modèle STICS (Brisson et al., 1998) est ensuite utilisé pour représenter les transferts et la production suite à une campagne d'irrigation. Sa mise en oeuvre a été réalisée de manière classique sur les unités principales de la parcelle puis à l'échelle intra-unité; elle fait apparaître l'aptitude de la modélisation à rendre compte de l'hétérogénéité du sol, suivant les contextes et à analyser l'intérêt et les conséquences de la modulation les apports d'eau.

Un programme de mesures des propriétés de rétention en eau des sols a été développé par l'INRA depuis une dizaine d'années afin de constituer un jeu de données qui puisse être utilisé pour tester les fonctions de pédotransfert (FPT) qui ont été proposées dans la littérature, en établir de nouvelles si celles proposées se révèlent non satisfaisantes et dans ce dernier cas, tester les nouvelles FPT. Dans ce contexte général et partant du constat que les FPT proposées ne permettent pas de prédire les propriétés de rétention en eau de façon satisfaisante, cette étude se propose de suivre une autre voie que celle habituellement suivie pour établir un outil d'estimation des propriétés de rétention en eau. Des classes de pédotransfert (CPT) sont proposées par classe de texture ou par classe combinant texture et structure, cette dernière étant renseignée à l'aide de la densité apparente déterminée sur des mottes de dimensions centimétriques. Ainsi, en utilisant soit la texture seule, soit la texture et la densité apparente de motte, on dispose des teneurs en eau massiques à –10, –33, –100, –330, –1000, –3 300 et –15 000 hPa en fonction de l'appartenance de l'horizon à telle ou telle classe de texture ou, telle ou telle classe combinant texture et densité apparente de motte. La qualité de la prédiction a été testée sur un échantillon de validation ; elle a aussi été comparée à celle qui aurait été obtenue si l'on avait utilisé les CPT de Jamagne et al. (1977). Par rapport à ces CPT, les résultats montrent une importante réduction du biais et un accroissement de la précision lorsque l'on utilise les CPT par classe de texture proposées dans cette étude. Lorsque l'on compare les CPT par classes texturales aux CPT par classes texturo-structurales, il n'y a pas d'amélioration notable du biais mais celui-ci était déjà très faible avec les CPT par classes texturales. En revanche, les CPT par classes texturo-structurales, qui permettent de tenir compte à la fois de la texture et de l'état structural du sol, améliorent la précision des prédictions. Pour les CPT par classes texturales, des teneurs en eau volumiques sont déduites des teneurs en eau massiques en utilisant la densité apparente de l'horizon. Les paramètres du modèle de van Genuchten sont donnés pour chaque classe de CPT. Une démarche permettant de prédire les propriétés de rétention en eau d'un horizon est proposée.

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35 ref. *INRA Unité d'Agronomie 02007 Laon (FRA) Diffusion du document : INRA Unité d'Agronomie 02007 Laon (FRA); National audience

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National audience; Cette communication présente les résultats d'une recherche interdisciplinaire menée sur deux sites : Villamblain dans le Loiret et Bruyères dans l'Aisne. Elle cherche à évaluer l'impact en termes de qualité de l'eau et des coûts économiques de différentes modifications de pratiques culturales visant à réduire la pollution par les nitrates.

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* INRA, Centre de Recherche d'Orléans, URD, Ardon 45160 Olivet (FRA) Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Orléans, URD, Ardon 45160 Olivet (FRA)

* INRA, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9; National audience

chap. 11

chap. 10

* INRA, Centre de Recherche d'Orléans, URD, Ardon 45160 Olivet (FRA) Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Orléans, URD, Ardon 45160 Olivet (FRA)

*INRA, Documentation, Centre d'Orléans Diffusion du document : INRA, Documentation, Centre d'Orléans

cartes 60-1:24000000 * INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9; National audience

cartes 52-1:24000000 * INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9; National audience

* INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, Centre de Recherche d'Avignon, Unité de Bioclimatologie, Domaine St Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9; National audience

* INRA, URD, Domaine Saint-Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9 Diffusion du document : INRA, URD, Domaine Saint-Paul, Site Agroparc, 84914 Avignon cedex 9; National audience

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