Tachéomètre
(Théodolite + distance-mètre)
determiner la relation entre convexité de surface et
profondeur du sol
Tr imble® 5600 DR Total Stati on(z
(i,j-1)- z
(i,j+1))
z
(i,j)-C
N-S(i,j)=
2
distance (P
(i,j-1),P
(i,j+1))
2
(z
(i-1,j)- z
(i+1,j))
z
(i,j)-C
E-W(i,j)=
distance (P
(i-1,j),P
(i+1,j))
Définition de la convexité z 0 i j
P
(i,j)P
(i,j-1)P
(i-1,j)P
(i,j+1)P
(i+1,j)a
a
a
CIRAD Avenue Agropolis 34398 Montpellier Cedex 5 FRANCECIRAD Guadeloupe, Station e Roujol, 97170 Petit-Bourg, Guadeloupe - FWI
tél. (590) 590 94 89 00, fax. (590) 590 94 88 99 pierre.todoroff@cirad.fr
La profondeur des sols est un paramètre essentiel de la croissance des plantes car elle conditionne la quantité d’eau maximale disponible (réserve utile RU) pour
leur alimentation hydrique. En outre l’augmentation de la productivité des parcelles de canne passe par l’ajustement des outils de pilotage de la culture (modèle de
croissance, bilan hydrique,...) aux caractéristiques physiques des parcelles, et en particulier la profondeur du sol.
En Guadeloupe la majeure partie de la sole cannière de Grande Terre et de Marie Galante repose sur des vertisols. Ceux-ci, issus de dépôts vocaniques sur un
massif corallien exondé, présentent une très grande variabilité de leur épaisseur à courte distance.
Les techniques d’estimation de la profondeur des sols classiques (sondages à la tarière, sondages électriques,...) sont donc ici inopérantes.
Nous avons développé une méthodologie originale, peu consommatrice en main d’oeuvre, permettant de cartographier l’hétérogénéité de l’épaisseur des vertisols
à partir de l’analyse du relief de surface.
La topographie du socle corallien sous-jacent a guidé la sédimentation des cendres volcaniques et l’érosion des argiles montmorillonitiques qui en sont issues.
Nous avons généré un modèle
numérique de terrain (représentation des parcelles en 3D) à partir des
mesures topographiques Maille XY : 10 x 10 m
Précision en Z : +/- 2 mm en relatif L’étude a été menée sur 3
parcelles de l’exploitation de Gardel S.A., couvrant une surface totale de 20 ha.
Nous avons traduit les variations d’altitude en convexité Nous avons utilisé à la fois les sondages à la tarière et les mesures de résistivité électrique selon les conditions climatiques.
Nous avons fait correspondre les mesures de profondeur obtenues sur les parcelles Tour et Hippolyte avec les valeurs de convexité calculées à chaque point de mesure.
Nous avons calculé la régression linéaire modélisant cette relation pour les zones convexes et les zones concaves.
Les mesures effectuées sur la parcelle Sahara nous ont permis de calculer la précision du modèle.
La méthode proposée permet un gain de temps et de main
d’oeuvre considérable pour cartographier la profondeur des
vertisols.
La précision est très satisfaisante ; des mesures
supplémentaires devraient l’améliorer, notamment dans les
zones de faible convexité.
Une étude complémentaire est nécessaire afin de valider
le modèle à une échelle plus large (bassin de production) et
à d’autres types de topographies.
Zones concaves : Z = -71.47 Cx + 0.25 +/- 0.33m Zones convexes : Z = - 9.01 Cx + 0.37 +/- 0.12mPrincipe de mesure de la résistivité du sol avec 4 électrodes : - les 2 électrodes extrêmes émettent un courant alternatif
- les 2 électrodes complémentaires mesurent le potentiel créé par les lignes de courant.
Les 2 matériaux (argiles des vertisols et calcaire corallien) présentent un fort contraste de résistivité propre. La résistivité globale traduit la participation volumique de ces matériaux à la mesure.
La relation empirique suivante permet de déduire la profondeur du socle calcaire :
Z = 2 - 0.74 ln(ρ-3)
Le résistivimètre traduit la mesure en résistance R.On obtient la résistivité globale par ρ = 2π a R
MNT des parcelles Sahara et Tour
Résistivimètre Sondages à la tarière + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + -- - -- -- - -- -zone convexe zone concave
sols courts de morne : lithosols socle calcaire corallien
vertisol
sols profonds hydromorphes
HYPOTHESE
1 - Parcelles expérimentales
2 - Mesures topographiques
3 - Calcul de la convexité
4 - Mesures de profondeur de sol
Objectif :
Profondeur = f(convexité)
CONCLUSION
RESULTATS
INTRODUCTION
MATERIEL ET METHODE
C
N-S
(i,j)+ C
E-W
(i,j)Cx
(i,j)=
2
Parcelles Sahara, Tour et Hippolyte Exploitation Gardel S.A.
Ce projet a été co-financé par l’Union Européenne et la Région Guadeloupe y = -71.47x + 0.25 R2 = 0.76 y = -9.01x + 0.37 R2 = 0.75 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 -0.015 -0.010 -0.005 0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 C onvexité (m/m) Profonde ur (m)
