Comment mesurer la teneur en humidité du sol ?

La mesure de l'humidité du sol est une tâche importante dans de nombreux domaines, notamment l'agriculture, les sciences de l'environnement et l'hydrologie. Différentes méthodes de mesure ont été développées pour répondre à différents besoins, réparties en méthodes traditionnelles et méthodes instrumentales modernes. Voici une introduction détaillée : 

Méthodes traditionnelles de mesure de la teneur en humidité du sol 

1. Méthode de séchage au four (méthode gravimétrique)  

   - Principe : Calculer la teneur en humidité en comparant la différence de poids du sol avant et après séchage.  

   - Procédure:  

     - Prélever des échantillons représentatifs de sol frais sur le terrain.  

     - Écrasez l’échantillon de sol et placez-le dans un récipient dont le poids est connu.  

     - Peser le récipient avec la terre.  

     - Sécher l'échantillon de sol dans un four à une température spécifique (généralement 105°C) jusqu'à ce qu'il atteigne un poids constant.  

     - Après refroidissement, peser à nouveau le récipient.  

   - Formule : Teneur en humidité du sol = (Poids humide - Poids sec) / Poids sec × 100 %  

   - Caractéristiques : Cette méthode est très précise mais prend du temps et nécessite des procédures complexes. 

2. Méthode de la gravité spécifique  

   - Principe : Mesurer les variations de la gravité spécifique de l'échantillon de sol lorsqu'il est immergé dans l'eau pour calculer la teneur en humidité.  

   - Procédure : Immerger l’échantillon de sol dans l’eau, remuer et laisser reposer. Enregistrer le volume et le poids de l’eau déplacée et calculer les poids sec et humide de l’échantillon pour déterminer sa teneur en humidité.  

   - Caractéristiques : Simple à réaliser mais peut être affectée par la composition du sol et la granulométrie.

 Méthodes modernes basées sur des instruments 

1. Capteurs  d'humidité du sol

   - Principe : Utiliser les ondes électromagnétiques, la capacité ou des principes similaires pour mesurer la constante diélectrique du sol, puis estimer la teneur en humidité.  

   - Types de capteurs d'humidité du sol :  

     - Réflectométrie dans le domaine temporel (TDR) : mesure le temps nécessaire aux ondes électromagnétiques pour traverser le sol.  

     - Réflectométrie dans le domaine fréquentiel (FDR) : mesure les changements de fréquence des ondes électromagnétiques lorsqu'elles traversent le sol.  

     - Humidimètre capacitif : mesure les variations de capacité du sol pour estimer la teneur en humidité.  

   - Caractéristiques : Ces méthodes sont non destructives et permettent un suivi en temps réel mais peuvent être affectées par le type de sol et la salinité.

2. Méthode du tensiomètre  

   Principe : Mesure de la tension de l'eau du sol pour estimer sa teneur en eau. Lorsque la pointe en céramique du tensiomètre est insérée dans le sol, l'eau libre à l'intérieur du tube s'équilibre avec l'eau du sol, et la tension résultante est mesurée pour estimer l'humidité.  

   - Caractéristiques : Idéal pour surveiller la tension hydrique du sol et les changements dynamiques de l'humidité du sol.

3. Méthode résistive ou capacitive  

   - Principe : La teneur en humidité du sol affecte sa conductivité électrique ou constante diélectrique.  

   - Application : Des capteurs sont intégrés dans le sol pour mesurer les changements de résistance ou de capacité, qui sont utilisés pour calculer la teneur en humidité.  

   - Caractéristiques : Simple et économique mais peut être influencé par la salinité du sol et la température. 

4. Télédétection par micro-ondes  

   - Principe : Utilise la technologie de télédétection infrarouge ou micro-ondes pour mesurer la réflectance ou le rayonnement de la surface du sol, puis utilise des modèles mathématiques pour estimer la teneur en humidité du sol.  

   - Caractéristiques : Convient à la surveillance à grande échelle mais peut être influencé par la couverture de surface et la rugosité du sol. 

5. Techniques nucléaires (par exemple, sonde à neutrons, méthode des rayons gamma)  

   - Principe : Utilise des isotopes radioactifs pour détecter les atomes d'hydrogène dans l'eau du sol.  

   - Remarque : Pour des raisons de sécurité et d’environnement, ces méthodes sont limitées dans leur application.  

   - Caractéristiques : Utile pour mesurer la teneur en humidité dans les sols plus profonds mais nécessite un équipement complexe et des précautions de sécurité.

 Considérations lors du choix d'une méthode de mesure 

Lors du choix d’une méthode de mesure de la teneur en humidité du sol, les facteurs suivants doivent être pris en compte :

- Exigences de précision : Déterminer la précision nécessaire en fonction des besoins de recherche ou d'application.  

- Type de sol : Différents types de sol peuvent affecter l’applicabilité de certaines méthodes de mesure.  

- Coût : Tenez compte des coûts de la méthode, de l’équipement et de la maintenance.  

- Facilité d’utilisation : Choisissez une méthode conviviale et nécessitant un minimum de compétences de la part de l’opérateur.  

- Nécessité d’une surveillance continue : sélectionnez des méthodes qui fournissent des mesures en temps réel ou périodiques en fonction des exigences de surveillance. 

En conclusion, chaque méthode de mesure de l'humidité du sol présente ses avantages et ses inconvénients. Pour choisir la méthode la plus appropriée, il convient de prendre en compte les besoins spécifiques, les coûts et la facilité d'utilisation. En pratique, la méthode de séchage au four est souvent utilisée comme étalon de référence pour étalonner d'autres méthodes de mesure plus rapides.

Fiche technique du capteur d'humidité du sol :

1. Fiche technique du capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-THR

NBL-S-THR-Capteurs-de-température-et-d'humidité-du-sol-Manuel-d'instructions-V4.0.pdf

2. Fiche technique du capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-TMC

NBL-S-TMC-Capteur de température et d'humidité du sol et de conductivité.pdf

3.  Fiche technique du capteur de température et d'humidité du sol NBL-S-TM

NBL-S-TM-Capteur-de-température-et-d'humidité-du-sol-Manuel-d'instructions-4.0.pdf