Estimation et spatialisation des propriétés physiques

des sols. Fontaine du Theil

Travail Marie Françoise Fabre

Sols homogènes de type limono-argileux• Versant : limons profonds sains à peu hydromorphes• Zones de bas fond en bordure de cours d’eau et zones humides proches des plans d’eau artificiels plus hydromoprhes.

Sols entre 40 et 120 cm. Plutôt > 60 cm

Mesures effectuées

25 UCS. 18 en regroupant selon géologie, hydromorphie et développement de profil.

• Campagne sur 9 sites, en mai 2010– Granulométrie (% A, L, S ; %MO ; %C)– da– Kmuntz– K(psi)

• Etat de surface sur 15 sites, 22 juin 2010. – 13 sites sur 15 au moins F1-2. bcp maïs

Analyses de sol réalisées

Tableau 2 : Analyses de sol réalisées sur le bassin versant de la Fontaine du Theil

sondage profondeur nom_horizon c4criteres annee_analyse OS %A %L %S IB GEPPA da_brute da_tf da_calS5_H1 0 La_A N3B2 2010 maïs tcs 15,60 59,20 25,20 1,78 Lsa 1,092 1,07 1,42S5_H2 -30 S/C N3B2 2010 maïs tcs 14,71 58,36 26,93 2,60 Lsa NA NA NAFDT12P4 N1B4 - - - - - - - -S6_H1 0 A U1U1 2010 prairie perm 13,99 61,54 24,48 1,90 Lsa 1,3 1,29 1,43S6_H2 -30 S U1U1 2010 prairie perm 14,00 62,80 23,20 2,59 Lsa NA NA NAS7_H1 0 A N3C2 2010 céréales 16,38 64,24 19,38 2,44 L 1,308 1,28 1,4S7_H2 -55 E N3C2 2010 céréales 14,90 66,00 19,10 4,34 L NA NA NAS7_H3 -75 Bt N3C2 2010 céréales 16,48 69,03 14,49 4,60 L NA NA NAS8_H1 0 A Nt5B1 2010 prairie humide 16,00 63,80 20,20 1,99 Lsa 1,468 1,47 1,43S8_H2 -30 S Nt5B1 2010 prairie humide 14,70 65,40 19,90 3,18 Lsa NA NA NAS8_H3 -50 C Nt5B1 2010 prairie humide 8,70 65,00 26,30 8,17 Ls NA NA NAFDT11P2 - Nt5V1 ou Nt4B1 16,8 60,6 22,6 2,7 Lsa - - 1,4

Moyennes arithmétiques par horizon

Conductivité à saturation

Station c4criteres profondeur horizon OS Ksat_fdt Ksat_saxton Ksat_wosten Ksat_macroS1 Rt3B2 0 La sol nu avant maïs 2,00E-05 1,01E-04 1,74E-05 1,77E-05S2 Nt5B3 0 A prairie paturée NA 1,26E-04 1,91E-05 3,30E-05S2 Nt5B3 -30 S prairie paturée NA NA NA NAS3 Rt3B4 0 La blé 4,00E-06 8,40E-05 4,62E-06 7,92E-06S4 V7V1 0 A BE 9,00E-05 2,14E-04 2,61E-05 2,97E-05S4 V7V1 -30 S BE NA NA NA NAS5 N3B2 0 La_A maïs tcs 6,00E-05 6,18E-05 1,82E-05 3,95E-05S5 N3B2 -30 S maïs tcs 3,60E-05 4,93E-05 NA 3,82E-05S6 U1U1 0 A BE 9,00E-06 3,58E-05 1,04E-05 1,56E-05S7 N3C2 0 La blé 7,00E-05 5,10E-05 1,07E-05 2,26E-05S8 Nt5B1 0 A BE 6,00E-06 2,57E-05 7,19E-06 4,10E-06S9 N0B4 0 A prairie paturée NA 7,32E-05 8,45E-06 2,14E-05

Ksat : Utilisation de fonctions de pédo-transfert

Densité apparente : valeurs mesurées faibles, plus variables que celles obtenues par fpt

!! Importance des paramètres de structure dans Macro

Fonctions de pédo transfert

• Saxton : texture et da

• Wosten : granulométrie, %MO, da, horizon de surface ou non

• MACRO : texture, %CO, da, pH, 4 classes pour potentiel d’écoulement dans les macropores (plus forte pour sols peu structurés )

Saxton > mesurées > Wosten et MACRO

Conductivités sous succion

• Pour S1 et S7, K(faible potentiel) pas cohérent >> extrapolation à partir de K20 et K50

• Grande variabilité des mesures, résultats surprenants sur BE

• Extrapolation Ksat : sous estimées et moins variables que les mesurées

• BV de Rennes : conductivités en surface plus faibles (fin d’hiver) ; similaires à 30 cm de prof

• BV Naizin : horizon E moins perméable que les horizons BT et Sal plus profonds. K(psi) peu variables : pas saturés lors des mesures ?

• Fpt de MACRO : courbes proches de celles mesurées sur Rennes pour structure fine et cohésion (strenght) faible.

Données mesurées pour horizons de surface Fonctions de pédotransfert pour horizons profonds.

Choix des paramètres pour la modélisation

Pour Ksat, deux jeux de données (moyennes des mesurées ; fpt MACRO)

– Pour l’instant, fpt

• Faire varier les caractéristiques de l’horizon de surface avec l’occupation du sol ?

• Tenir compte de l’évolution de l’état de surface ?

Développements de profil

Groupe Horizon prof_min prof_max da_brute da_tfVersant A 20 30 1,47 1,43

La 30 30 1,22 1,20La_A 25 25 1,09 1,07E 30 30 - -Bt 10 10 - -S 10 50 1,30 1,26C 10 40 - -

ZHBF A 20 40 1,17 1,16La - - - -La_A - - - -E 20 20 - -Bt 70 70 - -S 20 100 - -C 5 15 - -

Profondeurs et densités apparentes moyennes par horizons des groupes "Versant" et "ZHBF"

Groupe Horizon Ksat σ Ksat Ksat_extrapole σ Ksat_extrapol K5 σ K5 K20 σ K20 K60 σ K60

A - - - - NA - NA - 8,99E-07 -versant La_A 6,00E-05 - 1,00E-05 - 1,27E-05 - 8,77E-06 - 3,25E-06 -

La 3,13E-05 2,55E-05 1,93E-05 1,79E-05 6,33E-06 3,78E-06 4,34E-06 3,81E-06 2,95E-06 4,07E-06S 3,60E-05 - 6,00E-06 4,24E-06 4,75E-06 3,50E-06 1,82E-06 1,55E-06 7,52E-07 5,36E-07

ZHBF A 3,50E-05 4,77E-05 1,57E-05 2,12E-05 1,38E-05 1,90E-05 5,93E-06 8,28E-06 3,01E-07 2,78E-07

Propriétés physiques moyennes par horizon mesurées dans les sols de la Fontaine du Theil.

Données disponibles

Données disponibles

Représenter toute la diversité des développements de profil, ou choisir quelques uns « types » ?

Avec la typologie du 04/08/2011, à savoir rajouter une condition sur la classe d'hydromorphie (>3, alors …/E/Bt), on se retrouve avec plus d'horizons n'ayant pas été caractérisés (donc prendre les valeurs dans l'autre catégorie soit ZHBF ou VERSANT). L'ancienne typologie était basée sur les stations dont on disposait les analyses de sol, soit de S5 à S8, d'où une sur-représentation de certains horizons.

Conditions aux limites : piézométrie

id_piezo profondeur_m PK_x PK_yP1 13 305839,1 2384051,5P2 12 305740,5 2384029P3 7 305626,7 2384008,8P4 6 305619,3 2384010,3P5 12 305492,1 2384000,6P6 7 305370,8 2383997,6P7 15 305262,3 2383058,1P8 10 305285,1 2383169,4P9 4 305318 2383298,4

Conditions aux limites : piézométrie

Conditions à la limite bas de profil MACRO : • Versant : nappe profonde (prof variable , cf pz6 ?)• Bas fond : nappe dans le profil (80 cm)

Valeurs minimales et maximales de hauteur de nappe par saison sur la Fontaine du Theil

-14

-12

-10

-8

-6

-4

-2

001/09/2001 20/03/2002 06/10/2002 24/04/2003 10/11/2003 28/05/2004

haut

eur

de n

appe

[m]

Pz1_min Pz2_min Pz3_min Pz4_min Pz5_min Pz6_minPz1_max Pz2_max Pz3_max Pz4_max Pz5_max Pz6_maxPz1_base Pz2_base Pz3_base Pz4_base Pz5_base Pz6_base

Itinéraires techniques maïsDésherbage du maïs : les programmes étaient majoritairement en prélevée en 1998, avec quelques rattrapages en post-levée pour les parcelles ayant un salissement important. Après 2006, deux stratégies prédominent : un programme pré + post levée pour les parcelles "difficiles" et un programme uniquement en post-levée avec une adaptation de la stratégie selon la flore présente. Le traitement en post-levée est effectué en un ou deux passages.