XPUBLIQUÉ DU SEtiEGRL PRIMATURE DELEGATION...
XPUBLIQUÉ DU SEtiEGRL
PRIMATURE
DELEGATION GENERALE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TXHNIQUE
CARACTERISATQCB HYDRODYNAMIQUE
IN SITU
D'UN SOL DE CULTURE
EN MOYENNE CASAMANCE
Par
GBrald
HAMON
V.S.N. affect6 à 1'IRAT d6taché da 1'ISRA
septembre 9970
Contre National de Recherches Agronomiques
do BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(I.S.A.A.)
RVEl-tTISSEMENT AU LECTEUR
------c_--------_---I___
Je remercie t o u t particuli3rement p o u r L&.r contribu-
ticJrts a c e t t e 6tude
- K. Sitor DIOUF1 : observateur au service de 3ioclimato-
logis pa.yr sa prGctieuse collaboration lors des mesures
4~ champ
:.
- M. A n t o i n e SARF1 : c h a u f f e u r a u s e r v i c e d e Bioclimato
logie
- Melle NdGyc Pl6ODJ
: pour la dactylographie du rapport
- MM. Papa ManoumbG
SECt( ct Amadou Moustapha SECK : desA
sinateurs
Ainsi que le Personnel de SR/SOLAB pour les analyses gra-
nulométriques et c h i m i q u e s .
CARACTERISATTDN
HYDRODYNAMI4UE Il\\! SITU D'UK SOL DE CULTURE
----------c----_----____I___ --------------------________I_
EN MOYENNE CASAMANCE
--vw-------------Y-3
S O M M A I R E
-=-=-=-=-=-=w.=-
Paqe
HESUME ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
CARACTERISATION DU SITE DE L'ESSAI .......................
? ?
?
1.1 - Localisation .........................................
1.2 - Caractères pedologiqucs ..............................
1.3 - Caractères hydriqucc4 .................................
1.4 - Caracteristiques du site de mesures ..................
If[ - ESSAI DE CARACTERISATION HYDRODYNAMIQUE ..................
I L 41 - P r i n c i p e ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
I I . 2 - Masures d'humidité et de charge hydraulique .........
II.3 - Description de l'essai ..............................
III - CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIqUES - RESULTGTS .............
III.1 - Essai en redistribution interne ....................
III.2 - Evolution en conditions naturelles . . . . . . . . . . . . . . . . .
I I I . 3 - Caracteristiques hydrodynamiques ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
I V - CONCLUSION
8
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
REFERENCES BTBLICGRAPHIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
ANNEXE
Al - Description pedologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
A2 - Distribution qranulométriquo ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
12
A3 - Profil de densité apparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
A 4 - Profil de teneur en for ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
14
TABLE DES FIGURES
Fiqure no
- Carte ptidoloqique de la station agronomique de SEFA . . . . *...
1
- Variations verticales de la distribution qranulométrique
du sol beige de plateau SEFA parcclle Al . . . . . e . . . . . . . . . . . . .
- Essai d e r e d i s t r i b u t i o n i n t e r n e ; profils hydriques......,.
-“_
: Profils de charge hydraulique...
- Euofiutian en conditions naturelles : profils hydriquee.....
3 ‘J -
t psofil d o charge hydraulique.
- Relation entre pression de l’eau et teneur en eau volumiquo
- Relation entre conductivité hydraulique et teneur en eau
volumiquc .,,........,.,*.~...*.....*....*~....~~.......*...
8
-l-
n E 5 u M E
-----------
DEina le cadre du programme ISHA 'lA5, visant à une meil-
leure connaissance dos caracturistiques hydriques des princi-
paux sols du SCn6gal aptes ü la culture pluviale ou ZrriguBc,
on prdssnte les rusultats d'un essai mon6 sur un sol ferri-
gineux tropical lcssiv6 du type sol beige de plateau 21 taches
et à concrBtions de profondeur.
L ‘essai de caract6risation hydrodynamique in-situ a
ét6 effectug suivant les mothodcs ditos "du drainage interne"
et "du bil@n" on met en évidence les variations verticales
importantes des paramCtrcs hydrodynamiques et l’existence d’un
niveau controla+;t le r6gimc hydriquc du profil.
1 - CAF+ACTERISATI$N
DU SITE DE L'ESSAI
.
1.1 - Localisation
-1__1
Cet essai do caractorisation hydrodynamique in situ a
QtC realiso a u Senegal s u r u n s o l f e r r u g i n e u x t r o p i c a l lessiv8 d u
t y p e s o l beige de plateau à taches et à concretions de profondeur
sur materiau sablo-argileux du continental terminal.
Ils sont très representes dans les r6gions du Sine, de
la moyenne et la haute Casamanco, les sols beiges typiques occu-
pent le centre des plateaux et des interfleuves entailles par un
restau hydrographique rare et discontinu (Ci-lAUVEL, 1777) sur ces
vastes surfaces, l’écoulement des eaux trouve difficilement des
exutoires.
Sur ces sols la culture traditionelle est l'assolement arachide-
mil ; n ,_ t ‘, 1. _
J 1.2 a : / ..: i d .
1.2 - Caracteras pddoloqiques u
L e s s o l s f e r r u g i n e u x l e s s i v é s , d u t y p e b e i g o d e p l a t e a u
3 concrétions ferrugineuses, s o n t c a r a c t é r i s e s a u SénGgal p a r leur
couleur,
par une diffgrcntiation nette des horizons, par une in-
dividualisation prononcbe du fl?r et un lessivage de l’argile crr$ant
un horizon d ‘accumulation (YIAICNI~N, 1761 ).
L e s t e n e u r s e n a r g i l e , e n l i m o n s f i n s e t g r o s s i e r s , aug-
mentont regulieremont d a n s lc premier rnùtre et s e s t a b i l i s e n t a u
delà à leurs valeurs maximales. Ljargile est constituea p r e s q u e e x -
clusivement de kaolinite. Dans la fraction sableusa, on note, pour
tous les horizons, l'absence d'elements de dimensions supérieurs a
2 mm et la prédominance des sables fins.
L a teneur e n for s u b i t d e f o r t e s v a r i a t i o n s v e r t i c a l o s ,
L e f e r l i b r e reprdsante 5CI à 60 $ d u f e r t o t a l . L u s s e s q u i o x y d c s
de fer sont peu liés aux argiles, ils se mobilisent ot SO lessivent
a v e c f a c i l i t e (MABI;FJIEN 1 3 6 1 )
.
La6 dens.ites apparentes des sols en place variont ontro
1,42 et 1,64 e t l a Iporosite t o t a l e e n t r e ti,38 e t 0,47.
L ’ e s s a i a 6tC r6alis6 s u r u n e parcelle Cultiv&e depuis
plusieurs décennies. L o s reswltats de CHWW~, b.cit.) c o n d u i s e n t
à penser que 19s caractoristiques
porosim6triques et donc hydriques
s e r a i e n t n e t t e m e n t diffdrcntes p o u r l e merne t y p e d e s o l s o u s c o u v e r t
for~s;~t**
1.3 - Caractères hydriques :
Les sols beiges de plateau ont una stabilite structura-
le très faible.
. . ./ . . .
8.
. _/“..-->._. - <“_ ,_...< ..I -XI”L .-.. ...-l_. .,^,. “...” ...-. <_ _r.l. ,_ ., , s_--
-30
On constate que les prticipitations entrainent un colmatage de la
surface et que le ruissellement et la formation de mares sont très frG-
quents vers la fin del? hivernage.
Les mesures de la ;~ermfiabilitG à saturation KS par la methode de
VERGIERE OU HENIN SUI: &chantillons intacts (CHARREAU, 1961 non oubli.@)
(CUINTE!$Q,l960) (ToBIAS,
1968) montrent que la variation verticale Ks
est importante sous couvert forestier où l'on distingue deux niveaux
aux comportements oxtrémes (tres permoable v e r s 20 cm et très imperme-
able vers 80 cm. Elle est fortement rGduite pour les sols beiges culti-
V~S où la conductivitG KS s'uniformise 21 un faible niveau sur ltensem-
ble du prufil (cf tableau ci-apres, CHAUVES,, (ap. .cit),
! 15 - 25
1
,-m.-~w.m.-~-e.--------
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30 - 40
0
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45 - 50
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I~----m.---~---~~ 1
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! 100 - 110
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1
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; 150 - 160
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5
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! 230 - 210
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I
0
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.---_----_----------_______1_1_____11___--------
I - 4 . CaractQristiques du s i t o d e mesuras :
Le site de mesure a 5té implantG dans la station ISRA de Sefa,
en parcelle Al. On
trouvera, figure 1, la carte pédologique des en-
virons de la station agronomique.
On trouvera, figure Z., la variation verticale de la distribu-
tion granulometrique du sol de l’ess3i.
La description pBdologique du site, les résultats dctaillcs de la dis-
t r i b u t i o n granulom&trique, du profil de densitic: a p p a r e n t e d e teneur en
fer sont rapportes en Annexe Al) A2, A3, A4 respectivement.
. . . / ..*
3,.
...
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*..‘-;-
5 .
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La teneur Q.,n argil22 mcixim~~o.
est.itteinte vers 70 cm. Elle
demeure constante et Ognlo k 35 $ au-dele. Pour les profondeurs
supérieures à 1 mètre .la teneur en é16mcnts fins (fi.+~*~.) est
d’environ 50 7;.
Le maximum de densité apparente est atteint vers Z = 30 cm. Au
del& du premier mètre elle se stabilise & la vûleur. Da = 1,43.
La teneur maximale en fer (5,7 7:) est atteinte v@rs 13U cm. Elle
décroit lGg&rement ensuite jusqu'à 4,5 $ à la profondeur 200 cm
On notora la distorsion importante pour les hori-
zons superriciels entre les teneurs L-Ilargile granulométrique et
les taux d’argilres dbterminés par appréciation tactile de 1~ tex-
ture. Il peut s’agir soit d'un biais de la mbthode d'analyse
soit d'un :W.,L&ionncment tr2s localis6 dû & la topographie du
microrelief.
-4-
II - ESSAI DE CArRACTE!?ISATI~N HYDRODYNAMIQUE
II-I.
Principe
-
-
L'essai de CaractGrisation hydrodynamique in-situ ,doit
rbnduiro à la ccnnaissancc,
- de la relation entra la pression effective do l'eau
h(cmd'cau) et la teneur on eau volunique g (cm'3/cm3)
- do la relation ontrr; la conductivité? hydraulique K(mm/j)
et do la teneur en eau wolumique g
Cos relations sont dhduitcs de la mesure simultanuo dc la teneur
on oau volumiquc (par humidimatrio à ncutron$ et de la ohargo
hydraulique (,--er.',tcnsiomCtrio) lors du rcssuyago d'un :,rofil en
conditions contrcîlecs puis do 1'Cvolution en conditions naturelles
(VACHAUD et al., 1977). Lc processus cxpCrimonta1 adopt6 a 6t6
doduit des ;lrocBdonts essais r6alisGs au SGn6gal (HAMON, 19'78).
11-2,
Mcsurcs d'humidit6 et de charqc hydraulique
-
-
Eumiditd :
- -.m I.. _
Humidimstre à neutrons : TROXLER
Sonde 1257 (50mC Rm-Bc) y Gchollo de comptago 2601
Comptagu moyon dans l'eau : 750 i.P.s.
tube d'acccs : PVC @ int . 40 mm
profondeur maximale de mcsuro : 332 cm
temps de comptage : sol, Ct,ti 60 s
etalonnage gravimétrique sur 1 'emplacement exact dc l'essai
C-harqel_h\\Ldrauliquo
--II.".
Systkmo tcnsiom6triquo SOIL MOISTURE CORP.
bougie poreuse fief. 2131, circuit hydraulique Rcf, 2325
manomatru multiple Fief. 2310.
Los bougies poreuses sont Positionnues aux profondours :
l2cm, 22cm, 32cm, 42crn, 52cm, 72cm, 82cm, 92cm, 102cm,
132cm, 752cm.
11-3. IJoscription dc l’essai
Sur un emplacement laiss6 en jachkrc pendant l'hivarnagc
prccédcnt, après flGtrisscnont complet de la vGgdtation, on isole
un monolithe circulaire intact de 20rn2 de surfacu ot do 1,4m do
profondeur en ceinturant ses flancs par un film plastique Gt&&k.
c h c .
Apràs installation des dispositifs de mesures, on proctidu à un
apport d’eau massif,
L’infiltration a commcncc le 2C Mai 1978 it 9H 05. L'arrosage a
c c r2 2 L ;i i7H. La lame d'eau a disparu à 'l8H45. A cat instant,
le front d'humectation avait dspassd la cûto Z = 130 cm. On a
apport6 à chargc constanto (4 cm d'eau) et on contrblant 10s
débits d'infiltration une lame H :
H = 206 mm 2 5 mm
Aprùs ddduction de 1'Bvaporation potentw@ mesuréo sur une
parcollc adjacento ('l'l,5 mm) la lamy d'eau %tiiltrCs est :
Hi = 191:,5 - 5 mm
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-
La surface du sol 6tant couverte parun film plastique et un mulch pail-
leux pour supprimer 1 lcvaporatiPil-, le russuyage en conditions contr0lSes
a Gt6 suivi jusqu'au 25 Avril ?978.
De ce jour au Ier Juin 1978, on a suivi 1lVvolution du profil en condi-
tions naturelles, c.a.d. sous l’action simultan6e du drainage ot de 1’.dvaPc
ration.du sol nu.
III- CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES - RESULTATS
I I I - I .
Essai de redistribution interne :
Le stock hydrique dCduit des mesures d'humiditb neutroniques est
rest6 constant pendant le ressuyage et bgal à la lame d'eau apporttie
à l’incertitude de mesure prhs.
On trouvera, figure 3 et 4, les Profils hydriques et de charge hy-
drauliques obtenus lors de l'essai de redistribution interne. Les mesures
tensiomutriques indiquent que le Profil est saturrlt pendant les deux pre-
miéres heures suivant la disparition de la lame d’eau sur 1,3m de profon-
deur. Cet angorgement temporaire peut &tre attribu6 non seulement & l'am-
pl e IJ -2 ;io l’irrigation,
mais aussi à la variation importante et continue
de teneur en eau initiale sur le premier metre qui jointe à l'absence
d'cchappement latjral de l’air peut rcduire notablement le r& ime d'in-
filtration (KLJRAZ, KUTILEK 1970 citU par
PIIDREL SEYTUUX, 1973 s et sur-
tout aux caract6ristiques de perm6abilitE.
Pendant toute la durtie du ressuyage en conditions controloes, le
profil de teneur en eau accuse un maximum tres net dans la couche 90 cm
110 cm dont le taux d'81Gments fins est le plus OlGVb. Le stock hydrique
d’origine est de 170 mm dans la couche 0 - 100 cm. Par diffcrence avec
le Profil initial on peut, ci tout instant du ressuyage, ddfinir un stock
hydrique "disponible" Pour la plante sur le premier mbtre de profondeur,
il est de 1’70 mm lors de la disparition de la lame, de 135 mm, 120 mm,
105 mm respectivement 1 jour, 4 jours 10 jours apres le dobut du ressu-
yage en conditions contrOl6es.
III-Z.
Evolution en conditions naturelles
Les figures 5 et 6 reprcscntent l'ovolution des profils hydriquos
et de charge hydraulique en conditions naturelles. 35 jours apres le
d6but de l'essai, la tranche de sol fl-i3L1 cm est en ovaporation. le stock
hydrique g’disponiblell
dans le promier màtre est d’environ 50 mm. La lame
d'eau ayant percolS à travers la côte Z = 150 cm est de 13 mm, la lame
d’eau Gvaporfie de 42 mm. pendant la dur6e de l’essai;. l’ovaporation du
bac normalis classe A, caract6ristique de la demande evaporative est de
396 mm.
.III-3. Caracta&tiques hydrodynamiques :
On a reprbsentd sur la figure 7 la relation entre pression de l'eau
h(cm d'eau) et la teneur en eau volumique Q pour une Evolution en drai-
nago.
Dans la tranche de sol comPrise entre la surface et la cbte Z = 80 cm
chaque profondeur peut être caractcrisce par une courbe h(Q) indopon-
dante, L’allure de ces courbes traduit le passage progressif a des
horizons plus argileux, Pour plus de clart6,
. .
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.
souloslos courbas pour Z = 10 cm, 30 cm,
ont Cte dossi-
neùs.
La trancha de sol comprise cntru Los ~O~I?S 60 cm ot 130 cm
peut @tir2 caracterisca par uno courbe h(B) uniquc. On rcmar-
qucra que la tcncur on filemonts fins FltL.F. reste constanta
ontro Cos 2 profondours.
o n a rcprGscntt5 s u r la figure D l a relation cntro l a
conductivitü hydraulique K(mm/j) ct la toncur on cau volumi-
:IUE: E3, on constato que les variations verticales do la conduc-
tivi.tG sont importantes dans le premier m>trc ot faibles au dela.
L
a
conductiwite hydraulique A uno teneur en cau donnJc dcicroit
r6guliércmcnt d o la surface ;i la c0to Z = 90 cm où se situe
le niveau lc plus impormeablo.
On trouve dans le tableau ci-dessous une rapide comparaison
dos conductivites dos 2 horizons aux comportcmonts hydriquos
oxtremes à Z = 30 cm et Z = 90 cm
E~~~l~-=---
-T=---=-=-=-T-=-=-=-=“=-
f Kl (mm/ j )
! K2 (mrn/j) i KI/K2
!
!
!
-I--
I
-t*ulu
! R =Qi127cm3/cm3 i 1.9 i
0.065
;
I
29.3
!
!----------------i---"----!---!-----I-----------~
, E4 = 0.3cm3/cm3 ,
42
2.5
!
!
16.7
----w.--m.--m.-w*-..
---m.-...----
!
---a....--.m--
-w.m..s""-m-L~
; 21 = 30cm122 = 90 cm!
On a reporte dans le tableau la les ajustements de la forme
g = aa-b In K pour chaque c0te de calcul, L'existence de droites
de corr6lation hautement significatives et nettement distinctes
p o u r les prafandeurs infCri.curcs à CICI cm traduit des comportements
hydriqucs diffwrencius.
Entre 80 cm et 730 cm la relation K(U) peut etrc réduite à une
courbe unique B (tableau lb2
Pendant les trois heures consecutives h la disparition de la
lame le profil reste sature s u r u n e p r o f o n d e u r d e 1,3m.
La tranche de sol 90 cm - lOr3 cm, otant la plus impermeable,
c o n t r ô l e l e regime d'infiltration,
Le gradient de charge restant voisin de l'unite, le debit sur-
facique de percolation à travers la côte Z = 100 cm tend vers
l a perméabilite à s a t u r a t i o n KS :
pour Z = 700 cm
% = 0,33 cm3/cm3
1: s = 94 mm/j
<
t
/
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.
t
b
A
.-? -. _ _.__ . .
b---.-
_ ,. .
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1,
..-...
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_
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i Profondeur !nbro de ptsi ajustement ;(Q, cm3/cm 3
:
.
;
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Q = 0$63 t 0,0097 kn K
6 = 0,270 t 0,009 hn K
f
0,987 1
!
!
!
!
!
140
cm
,
8
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1 Q = 0,282 t 0,0058 B;g K
,
0,898 ,
,
.
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!œ"œ"'œ'-œ-!---"-------~ œlœœœœœœœœœlœœœœ"œœœœœœœœœœœ
!---------!
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150
cm
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6
0 Q= 0,275 t Cl,0061 In K
!
0,960 !
!
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!
!
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~œ~œ~œ~œ~œ~œ~r~œ~-~u~-~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~-~œ~-~œ~-~"~-~-~-~"~-~
Tableau la
-~-~-~-~-~-~-~œ~œ~œ~œ~~~-~œ~~~-~-~-~-~-~-~-~---~
-œ- -=- -=œ=...=œ=-
f
i
!
?
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, ajustement ; (Q, cm3/cm3 ; ,
! Profondeur !
!
,nbre do pts;
K mm/j >
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!œœœœ"œœœœœœœ~-----------!
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_œœIœœœœœœœœœLcœœ-œœ____l_l_ ----------
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! A 30 - 4Ocm!
1 8 = 0,267 t OI0088 on K
!
-13Ocmi
3 80
44
; R =
1
0,239 t 0,0083 en K
!
!
0,902
;
.
.
~=œ~r=œ=œ=œ=œ=œ~œ=œ="~~~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ=-~-~-~-~-~"~-~-~"~-~-~-~-
Tableau lb
- 8 -
IV -
CONCLUSIONS .:
Dans cet essai de caractsrisation in situ d'un sol ferrugineux
tropical lessivé bcigc de plateau, presedemment cultiv6, on a mis en
évidence :
- une variation verticale importante des caractGr+stfques
hydrodynamiques h(Q) et I<(g) dans la tranche de sol com-
prise entre la surface et 1 motre de profondeur
- un niveau contrtllant le régime d’infiltration en raison
de sa faible permGabilit6 situe vers Z = 100 cm
- un horizon situe entra les profondeurs Y0 cm à 120 cm
représente par dos parambtros h(g) K(Q) communs
- un horizon commongant à la profondeur Z = 130 cm plus
pormoablo que l’horizon superieur où l'on remarque une
variation verticale des caract6ristiques hydrodynamiques.
Par la connaissance de l'ensemble dos paramètres K(O) et h(Q)
du profil on peut confirmer et prgciser les resultats obtenus par
les travaux antérieurs (TOOIAS, op. cit. ; COINTEPAS op. cit.)
En p a r t i c u l i e r i l apparait que maigre l a trgs f o r t e reduction d e s
conducti.vitGs sur sol cultive, il n'y 3 pas uniformisation du com-
portement hydriquc des horizons supdrieurs.
De plus, même aprcs
une mise en culture très ancienne, subsiste
un niveau plus impermeable,
quoique moins remarquable que sous cou-
vert forestier,
Pour autant que l'on puisse en juger pour un seul site, ce ni-
veau de faible permeabilit6 semble correspondre au passage SI un ho-
rizon pédclogique où apparaissent les taches a c r e r o u i l l e e t blanc
associées aux cléments ferrugineux ainsi qu'à un palier de teneur
maximum en éléments fins.
Les PropriStSs,
hydrodynamiques’ de l’horizon compris entre les
cbt2s 130 cm et 160 cm environ, pédologiquement differencié de 1’ ho-
rizon supérieur, nécessiteraient une etuda plus detaillee. Cet hori-
zon est en effet plus permuable que le précédent alors que qu’on
ne décela pas de variation notable de la teneur en argile ni de 13
porosit6.
-9-
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
-------------------I_I_____
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CHAUVEL 1977
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ferrallitiques dans la zone tropicale à saisons
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entreprises a la station expérimentale de SEFA
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Mesure au laboratoire de la permgabilité
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VACHAUD, DANCETTE
Méthodes de caracterisation hydrodynamique in situ
SONKO, THONY 1977
d'un sol non saturé
IMG ISRA IRAT soumis pour publication aux
ANNALES AGRONOMIQUES
- 10 -
PRGFIL PEDOLOGIQUE
OBÇEHVATEUR :
S.DIATTA
LOCALISATION :
Station ISRA - Séfa, parcelle Al
TOPOGRAPHIE :
Plateau, 40 m d'altitude
V E G E T A T I O N :
Champ d'essai Soja, repousses de grotalaria après
récolte du Soja.
Profondeurs
DESCRIPTION
cm
0 - 30 cm
10 YR 5/3 brun, sec, humifere a matiere o r g a n i q u e n o n
directement décelable : sans taches, sans éléments
g r o s s i e r s ; texture sableuse a sables grossiers, sili-
ceux, f e r r u g i n e u x e t h y a l i n s , e n v i r o n 8 $ d ’ a r g i l e ;
structure d'ensemble massive juxtaposée à une structu-
r e l i t é e , éclats polyedriques subanguleux ; h o r i z o n
c o h é r e n t , pcreux ; quelques fines fentes ; aucune face
de glissement ; m a t é r i a u à c o n s i s t a n c e r i g i d e , non
cimenté, non plastique, non collant et non fiable ;
cohésion plut6t forte ; traces de charbon ; nombreuses
racines fines dans la masse de l’horizon et dans les
fentes ; activite biologique bonne.
Passage régulier CI
30-55 cm
7,5 YR 614 brun, clair, sec ; apparemment rwnor,ganique ;
sans taches ni éléments grossiers ; texture sablo-argi-
&oueu (25 $ zf!argiLe) ~2 sebics g r o s s i e r s , siJ&c~eux .st
f e r r u g i n i s e s e t h y a l i n s ; structure d'ensemble massive
à débit peu aisé , polyédrique grossier subanguleux ;
cohesion plutet forte ; fentes v e r t i c a l e s e t o b l i q u e s ;
porosités tubulaire fine et d’origine biologique bonnes ;
aucune face de glissement ; matériaux à consistance ri-
gide, n o n ciment5 n o n p l a s t i q u e , p e u c o l l a n t e t p e u
fiable ; quelques racines ,très fines dans la masse de
l'horizon et dans les fentes ; activité biologique
bonne se traduisant par un entraînement de l’horizon
humifère et par des remontues de l’horizon de profondeur.
passage graduel ;1
55-94 cm
7,5 Y R 6/G j a u n e rougeatre,
légèrement frais à humide g
sans
taches ni éléments grossiers ; texture sablo-
argileuse à sables grossiers, siliceux, ferruginisés
et hyalins ; structure d'ensemble massive ci debit aisé,
polyédrique moyen subanguleux ; cohésion plutdt moyenne
h faible (action de l'eau) y porosites t u b u l a i r e f i n e
et d’ordre biologique bonnes ; matériau à consistance
semi-rigide, p l a s t i q u e e t c o l l a n t ; pas de face de glis-
sement ; activités biologiques moyennes ; quelques
très fines racines dans la masse de l’horizon.
Passage progressif à
- 11 -
94-120 cm
7,5 YR 5/8 brun foncé, humide ; taches ocre rouille et
blanches associées aux éléments ferrugineux ; sans Qlé-
ments g r o s s i e r s ; 3 0 $ d ’ a r g i l e ; t e x t u r e sablo-argi-
leuse à sables grossiers; siliceux, ferruginisés et
hyalinsp s t r u c t u r e p o l y é d r i q u e m o y e n n e a d é b i t a i s é ;
h o r i z o n c o h é r e n t 0 q u e i q u e s f e n t e s g p o r o s i t é s t u b u l a i r e
f i n e e t d’origine’biologique b o n n e s ; sans face de glis-
sement g q u e l q u e s rev&tements s e s q u i o x y d i q u e s ; m a t é r i a u
à c o n s i s t a n c e s e m i - r i g i d e p l a s t i q u e , c o l l a n t e t p e u c i -
menté ; p e u f r i a b l e ( a c t i o n d e l’eau) racines fines,
tr8s r a r e s d a n s l a m a s s e d e l ’ h o r i z o n ; a c t i v i t é b i o l o -
gique moyenne.
CLASSIFICATION
_ -
S o l f e r r u g i n e u x t r o p i c a l , lessivé à taches etr\\t)ncr6tions
de profondeur sur matériau sablo-argileux du continental
terminal.
Série brun jaunatre.
A2 Caractéristiques granulom~triques du sol de l'essai
type : sol beige de plateau
emplacement : parcelle Al
SEFA I S R A
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A3 SEFA, Parcelle Al
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On a effectug 3 mesuras par tranche au cylindre de 260 cm3
en sol humide.
- 14 -
A4 profil de teneur en fer total
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PRIMATURE
DELEGATION GENERALE
A LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE ET TXHNIQUE
CARACTERISATQCB HYDRODYNAMIQUE
IN SITU
D'UN SOL DE CULTURE
EN MOYENNE CASAMANCE
Par
GBrald
HAMON
V.S.N. affect6 à 1'IRAT d6taché da 1'ISRA
septembre 9970
Contre National de Recherches Agronomiques
do BAMBEY
INSTITUT SENEGALAIS DE RECHERCHES AGRICOLES
(I.S.A.A.)
RVEl-tTISSEMENT AU LECTEUR
------c_--------_---I___
Je remercie t o u t particuli3rement p o u r L&.r contribu-
ticJrts a c e t t e 6tude
- K. Sitor DIOUF1 : observateur au service de 3ioclimato-
logis pa.yr sa prGctieuse collaboration lors des mesures
4~ champ
:.
- M. A n t o i n e SARF1 : c h a u f f e u r a u s e r v i c e d e Bioclimato
logie
- Melle NdGyc Pl6ODJ
: pour la dactylographie du rapport
- MM. Papa ManoumbG
SECt( ct Amadou Moustapha SECK : desA
sinateurs
Ainsi que le Personnel de SR/SOLAB pour les analyses gra-
nulométriques et c h i m i q u e s .
CARACTERISATTDN
HYDRODYNAMI4UE Il\\! SITU D'UK SOL DE CULTURE
----------c----_----____I___ --------------------________I_
EN MOYENNE CASAMANCE
--vw-------------Y-3
S O M M A I R E
-=-=-=-=-=-=w.=-
Paqe
HESUME ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
CARACTERISATION DU SITE DE L'ESSAI .......................
? ?
?
1.1 - Localisation .........................................
1.2 - Caractères pedologiqucs ..............................
1.3 - Caractères hydriqucc4 .................................
1.4 - Caracteristiques du site de mesures ..................
If[ - ESSAI DE CARACTERISATION HYDRODYNAMIQUE ..................
I L 41 - P r i n c i p e ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
I I . 2 - Masures d'humidité et de charge hydraulique .........
II.3 - Description de l'essai ..............................
III - CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIqUES - RESULTGTS .............
III.1 - Essai en redistribution interne ....................
III.2 - Evolution en conditions naturelles . . . . . . . . . . . . . . . . .
I I I . 3 - Caracteristiques hydrodynamiques ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
I V - CONCLUSION
8
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
REFERENCES BTBLICGRAPHIQUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9
ANNEXE
Al - Description pedologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
10
A2 - Distribution qranulométriquo ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
12
A3 - Profil de densité apparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13
A 4 - Profil de teneur en for ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
14
TABLE DES FIGURES
Fiqure no
- Carte ptidoloqique de la station agronomique de SEFA . . . . *...
1
- Variations verticales de la distribution qranulométrique
du sol beige de plateau SEFA parcclle Al . . . . . e . . . . . . . . . . . . .
- Essai d e r e d i s t r i b u t i o n i n t e r n e ; profils hydriques......,.
-“_
: Profils de charge hydraulique...
- Euofiutian en conditions naturelles : profils hydriquee.....
3 ‘J -
t psofil d o charge hydraulique.
- Relation entre pression de l’eau et teneur en eau volumiquo
- Relation entre conductivité hydraulique et teneur en eau
volumiquc .,,........,.,*.~...*.....*....*~....~~.......*...
8
-l-
n E 5 u M E
-----------
DEina le cadre du programme ISHA 'lA5, visant à une meil-
leure connaissance dos caracturistiques hydriques des princi-
paux sols du SCn6gal aptes ü la culture pluviale ou ZrriguBc,
on prdssnte les rusultats d'un essai mon6 sur un sol ferri-
gineux tropical lcssiv6 du type sol beige de plateau 21 taches
et à concrBtions de profondeur.
L ‘essai de caract6risation hydrodynamique in-situ a
ét6 effectug suivant les mothodcs ditos "du drainage interne"
et "du bil@n" on met en évidence les variations verticales
importantes des paramCtrcs hydrodynamiques et l’existence d’un
niveau controla+;t le r6gimc hydriquc du profil.
1 - CAF+ACTERISATI$N
DU SITE DE L'ESSAI
.
1.1 - Localisation
-1__1
Cet essai do caractorisation hydrodynamique in situ a
QtC realiso a u Senegal s u r u n s o l f e r r u g i n e u x t r o p i c a l lessiv8 d u
t y p e s o l beige de plateau à taches et à concretions de profondeur
sur materiau sablo-argileux du continental terminal.
Ils sont très representes dans les r6gions du Sine, de
la moyenne et la haute Casamanco, les sols beiges typiques occu-
pent le centre des plateaux et des interfleuves entailles par un
restau hydrographique rare et discontinu (Ci-lAUVEL, 1777) sur ces
vastes surfaces, l’écoulement des eaux trouve difficilement des
exutoires.
Sur ces sols la culture traditionelle est l'assolement arachide-
mil ; n ,_ t ‘, 1. _
J 1.2 a : / ..: i d .
1.2 - Caracteras pddoloqiques u
L e s s o l s f e r r u g i n e u x l e s s i v é s , d u t y p e b e i g o d e p l a t e a u
3 concrétions ferrugineuses, s o n t c a r a c t é r i s e s a u SénGgal p a r leur
couleur,
par une diffgrcntiation nette des horizons, par une in-
dividualisation prononcbe du fl?r et un lessivage de l’argile crr$ant
un horizon d ‘accumulation (YIAICNI~N, 1761 ).
L e s t e n e u r s e n a r g i l e , e n l i m o n s f i n s e t g r o s s i e r s , aug-
mentont regulieremont d a n s lc premier rnùtre et s e s t a b i l i s e n t a u
delà à leurs valeurs maximales. Ljargile est constituea p r e s q u e e x -
clusivement de kaolinite. Dans la fraction sableusa, on note, pour
tous les horizons, l'absence d'elements de dimensions supérieurs a
2 mm et la prédominance des sables fins.
L a teneur e n for s u b i t d e f o r t e s v a r i a t i o n s v e r t i c a l o s ,
L e f e r l i b r e reprdsante 5CI à 60 $ d u f e r t o t a l . L u s s e s q u i o x y d c s
de fer sont peu liés aux argiles, ils se mobilisent ot SO lessivent
a v e c f a c i l i t e (MABI;FJIEN 1 3 6 1 )
.
La6 dens.ites apparentes des sols en place variont ontro
1,42 et 1,64 e t l a Iporosite t o t a l e e n t r e ti,38 e t 0,47.
L ’ e s s a i a 6tC r6alis6 s u r u n e parcelle Cultiv&e depuis
plusieurs décennies. L o s reswltats de CHWW~, b.cit.) c o n d u i s e n t
à penser que 19s caractoristiques
porosim6triques et donc hydriques
s e r a i e n t n e t t e m e n t diffdrcntes p o u r l e merne t y p e d e s o l s o u s c o u v e r t
for~s;~t**
1.3 - Caractères hydriques :
Les sols beiges de plateau ont una stabilite structura-
le très faible.
. . ./ . . .
8.
. _/“..-->._. - <“_ ,_...< ..I -XI”L .-.. ...-l_. .,^,. “...” ...-. <_ _r.l. ,_ ., , s_--
-30
On constate que les prticipitations entrainent un colmatage de la
surface et que le ruissellement et la formation de mares sont très frG-
quents vers la fin del? hivernage.
Les mesures de la ;~ermfiabilitG à saturation KS par la methode de
VERGIERE OU HENIN SUI: &chantillons intacts (CHARREAU, 1961 non oubli.@)
(CUINTE!$Q,l960) (ToBIAS,
1968) montrent que la variation verticale Ks
est importante sous couvert forestier où l'on distingue deux niveaux
aux comportements oxtrémes (tres permoable v e r s 20 cm et très imperme-
able vers 80 cm. Elle est fortement rGduite pour les sols beiges culti-
V~S où la conductivitG KS s'uniformise 21 un faible niveau sur ltensem-
ble du prufil (cf tableau ci-apres, CHAUVES,, (ap. .cit),
! 15 - 25
1
,-m.-~w.m.-~-e.--------
!
30 - 40
0
!
I
114
!
!
ri
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!
-1_----1-------_----1_____11__1_
i-----------!
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!
I
!
45 - 50
30
!
5
i
1
*.--.-..n---..-----m-I--
-c--M-m.-.“--I-
I~----m.---~---~~ 1
!
! 100 - 110
7
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6
l
~--------.“-“.1--11--
1
*.--...-.sm.------.w
.l
*II-......--------
!
; 150 - 160
!
10
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5
!
.
!
!
!------------------!-------------,-------------,
!
.
.
! 230 - 210
!
!
a
I
0
!
.---_----_----------_______1_1_____11___--------
I - 4 . CaractQristiques du s i t o d e mesuras :
Le site de mesure a 5té implantG dans la station ISRA de Sefa,
en parcelle Al. On
trouvera, figure 1, la carte pédologique des en-
virons de la station agronomique.
On trouvera, figure Z., la variation verticale de la distribu-
tion granulometrique du sol de l’ess3i.
La description pBdologique du site, les résultats dctaillcs de la dis-
t r i b u t i o n granulom&trique, du profil de densitic: a p p a r e n t e d e teneur en
fer sont rapportes en Annexe Al) A2, A3, A4 respectivement.
. . . / ..*
3,.
...
i
:
___,
t
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i
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i
1.
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1
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->
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.
.
“ ;
*..‘-;-
5 .
. .
La teneur Q.,n argil22 mcixim~~o.
est.itteinte vers 70 cm. Elle
demeure constante et Ognlo k 35 $ au-dele. Pour les profondeurs
supérieures à 1 mètre .la teneur en é16mcnts fins (fi.+~*~.) est
d’environ 50 7;.
Le maximum de densité apparente est atteint vers Z = 30 cm. Au
del& du premier mètre elle se stabilise & la vûleur. Da = 1,43.
La teneur maximale en fer (5,7 7:) est atteinte v@rs 13U cm. Elle
décroit lGg&rement ensuite jusqu'à 4,5 $ à la profondeur 200 cm
On notora la distorsion importante pour les hori-
zons superriciels entre les teneurs L-Ilargile granulométrique et
les taux d’argilres dbterminés par appréciation tactile de 1~ tex-
ture. Il peut s’agir soit d'un biais de la mbthode d'analyse
soit d'un :W.,L&ionncment tr2s localis6 dû & la topographie du
microrelief.
-4-
II - ESSAI DE CArRACTE!?ISATI~N HYDRODYNAMIQUE
II-I.
Principe
-
-
L'essai de CaractGrisation hydrodynamique in-situ ,doit
rbnduiro à la ccnnaissancc,
- de la relation entra la pression effective do l'eau
h(cmd'cau) et la teneur on eau volunique g (cm'3/cm3)
- do la relation ontrr; la conductivité? hydraulique K(mm/j)
et do la teneur en eau wolumique g
Cos relations sont dhduitcs de la mesure simultanuo dc la teneur
on oau volumiquc (par humidimatrio à ncutron$ et de la ohargo
hydraulique (,--er.',tcnsiomCtrio) lors du rcssuyago d'un :,rofil en
conditions contrcîlecs puis do 1'Cvolution en conditions naturelles
(VACHAUD et al., 1977). Lc processus cxpCrimonta1 adopt6 a 6t6
doduit des ;lrocBdonts essais r6alisGs au SGn6gal (HAMON, 19'78).
11-2,
Mcsurcs d'humidit6 et de charqc hydraulique
-
-
Eumiditd :
- -.m I.. _
Humidimstre à neutrons : TROXLER
Sonde 1257 (50mC Rm-Bc) y Gchollo de comptago 2601
Comptagu moyon dans l'eau : 750 i.P.s.
tube d'acccs : PVC @ int . 40 mm
profondeur maximale de mcsuro : 332 cm
temps de comptage : sol, Ct,ti 60 s
etalonnage gravimétrique sur 1 'emplacement exact dc l'essai
C-harqel_h\\Ldrauliquo
--II.".
Systkmo tcnsiom6triquo SOIL MOISTURE CORP.
bougie poreuse fief. 2131, circuit hydraulique Rcf, 2325
manomatru multiple Fief. 2310.
Los bougies poreuses sont Positionnues aux profondours :
l2cm, 22cm, 32cm, 42crn, 52cm, 72cm, 82cm, 92cm, 102cm,
132cm, 752cm.
11-3. IJoscription dc l’essai
Sur un emplacement laiss6 en jachkrc pendant l'hivarnagc
prccédcnt, après flGtrisscnont complet de la vGgdtation, on isole
un monolithe circulaire intact de 20rn2 de surfacu ot do 1,4m do
profondeur en ceinturant ses flancs par un film plastique Gt&&k.
c h c .
Apràs installation des dispositifs de mesures, on proctidu à un
apport d’eau massif,
L’infiltration a commcncc le 2C Mai 1978 it 9H 05. L'arrosage a
c c r2 2 L ;i i7H. La lame d'eau a disparu à 'l8H45. A cat instant,
le front d'humectation avait dspassd la cûto Z = 130 cm. On a
apport6 à chargc constanto (4 cm d'eau) et on contrblant 10s
débits d'infiltration une lame H :
H = 206 mm 2 5 mm
Aprùs ddduction de 1'Bvaporation potentw@ mesuréo sur une
parcollc adjacento ('l'l,5 mm) la lamy d'eau %tiiltrCs est :
Hi = 191:,5 - 5 mm
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-
La surface du sol 6tant couverte parun film plastique et un mulch pail-
leux pour supprimer 1 lcvaporatiPil-, le russuyage en conditions contr0lSes
a Gt6 suivi jusqu'au 25 Avril ?978.
De ce jour au Ier Juin 1978, on a suivi 1lVvolution du profil en condi-
tions naturelles, c.a.d. sous l’action simultan6e du drainage ot de 1’.dvaPc
ration.du sol nu.
III- CARACTERISTIQUES HYDRODYNAMIQUES - RESULTATS
I I I - I .
Essai de redistribution interne :
Le stock hydrique dCduit des mesures d'humiditb neutroniques est
rest6 constant pendant le ressuyage et bgal à la lame d'eau apporttie
à l’incertitude de mesure prhs.
On trouvera, figure 3 et 4, les Profils hydriques et de charge hy-
drauliques obtenus lors de l'essai de redistribution interne. Les mesures
tensiomutriques indiquent que le Profil est saturrlt pendant les deux pre-
miéres heures suivant la disparition de la lame d’eau sur 1,3m de profon-
deur. Cet angorgement temporaire peut &tre attribu6 non seulement & l'am-
pl e IJ -2 ;io l’irrigation,
mais aussi à la variation importante et continue
de teneur en eau initiale sur le premier metre qui jointe à l'absence
d'cchappement latjral de l’air peut rcduire notablement le r& ime d'in-
filtration (KLJRAZ, KUTILEK 1970 citU par
PIIDREL SEYTUUX, 1973 s et sur-
tout aux caract6ristiques de perm6abilitE.
Pendant toute la durtie du ressuyage en conditions controloes, le
profil de teneur en eau accuse un maximum tres net dans la couche 90 cm
110 cm dont le taux d'81Gments fins est le plus OlGVb. Le stock hydrique
d’origine est de 170 mm dans la couche 0 - 100 cm. Par diffcrence avec
le Profil initial on peut, ci tout instant du ressuyage, ddfinir un stock
hydrique "disponible" Pour la plante sur le premier mbtre de profondeur,
il est de 1’70 mm lors de la disparition de la lame, de 135 mm, 120 mm,
105 mm respectivement 1 jour, 4 jours 10 jours apres le dobut du ressu-
yage en conditions contrOl6es.
III-Z.
Evolution en conditions naturelles
Les figures 5 et 6 reprcscntent l'ovolution des profils hydriquos
et de charge hydraulique en conditions naturelles. 35 jours apres le
d6but de l'essai, la tranche de sol fl-i3L1 cm est en ovaporation. le stock
hydrique g’disponiblell
dans le promier màtre est d’environ 50 mm. La lame
d'eau ayant percolS à travers la côte Z = 150 cm est de 13 mm, la lame
d’eau Gvaporfie de 42 mm. pendant la dur6e de l’essai;. l’ovaporation du
bac normalis classe A, caract6ristique de la demande evaporative est de
396 mm.
.III-3. Caracta&tiques hydrodynamiques :
On a reprbsentd sur la figure 7 la relation entre pression de l'eau
h(cm d'eau) et la teneur en eau volumique Q pour une Evolution en drai-
nago.
Dans la tranche de sol comPrise entre la surface et la cbte Z = 80 cm
chaque profondeur peut être caractcrisce par une courbe h(Q) indopon-
dante, L’allure de ces courbes traduit le passage progressif a des
horizons plus argileux, Pour plus de clart6,
. .
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-
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-
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_.
_
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-
__..___,_”
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,,_
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.
.
.
souloslos courbas pour Z = 10 cm, 30 cm,
ont Cte dossi-
neùs.
La trancha de sol comprise cntru Los ~O~I?S 60 cm ot 130 cm
peut @tir2 caracterisca par uno courbe h(B) uniquc. On rcmar-
qucra que la tcncur on filemonts fins FltL.F. reste constanta
ontro Cos 2 profondours.
o n a rcprGscntt5 s u r la figure D l a relation cntro l a
conductivitü hydraulique K(mm/j) ct la toncur on cau volumi-
:IUE: E3, on constato que les variations verticales do la conduc-
tivi.tG sont importantes dans le premier m>trc ot faibles au dela.
L
a
conductiwite hydraulique A uno teneur en cau donnJc dcicroit
r6guliércmcnt d o la surface ;i la c0to Z = 90 cm où se situe
le niveau lc plus impormeablo.
On trouve dans le tableau ci-dessous une rapide comparaison
dos conductivites dos 2 horizons aux comportcmonts hydriquos
oxtremes à Z = 30 cm et Z = 90 cm
E~~~l~-=---
-T=---=-=-=-T-=-=-=-=“=-
f Kl (mm/ j )
! K2 (mrn/j) i KI/K2
!
!
!
-I--
I
-t*ulu
! R =Qi127cm3/cm3 i 1.9 i
0.065
;
I
29.3
!
!----------------i---"----!---!-----I-----------~
, E4 = 0.3cm3/cm3 ,
42
2.5
!
!
16.7
----w.--m.--m.-w*-..
---m.-...----
!
---a....--.m--
-w.m..s""-m-L~
; 21 = 30cm122 = 90 cm!
On a reporte dans le tableau la les ajustements de la forme
g = aa-b In K pour chaque c0te de calcul, L'existence de droites
de corr6lation hautement significatives et nettement distinctes
p o u r les prafandeurs infCri.curcs à CICI cm traduit des comportements
hydriqucs diffwrencius.
Entre 80 cm et 730 cm la relation K(U) peut etrc réduite à une
courbe unique B (tableau lb2
Pendant les trois heures consecutives h la disparition de la
lame le profil reste sature s u r u n e p r o f o n d e u r d e 1,3m.
La tranche de sol 90 cm - lOr3 cm, otant la plus impermeable,
c o n t r ô l e l e regime d'infiltration,
Le gradient de charge restant voisin de l'unite, le debit sur-
facique de percolation à travers la côte Z = 100 cm tend vers
l a perméabilite à s a t u r a t i o n KS :
pour Z = 700 cm
% = 0,33 cm3/cm3
1: s = 94 mm/j
<
t
/
.._
.
t
b
A
.-? -. _ _.__ . .
b---.-
_ ,. .
i
-’
-‘----
1,
..-...
._
_
,
i
-7-
;
i Profondeur !nbro de ptsi ajustement ;(Q, cm3/cm 3
:
.
;
!
r
Q = 0$63 t 0,0097 kn K
6 = 0,270 t 0,009 hn K
f
0,987 1
!
!
!
!
!
140
cm
,
8
!
1 Q = 0,282 t 0,0058 B;g K
,
0,898 ,
,
.
.
!œ"œ"'œ'-œ-!---"-------~ œlœœœœœœœœœlœœœœ"œœœœœœœœœœœ
!---------!
!
150
cm
!
6
0 Q= 0,275 t Cl,0061 In K
!
0,960 !
!
!
!
!
!
~œ~œ~œ~œ~œ~œ~r~œ~-~u~-~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~-~œ~-~œ~-~"~-~-~-~"~-~
Tableau la
-~-~-~-~-~-~-~œ~œ~œ~œ~~~-~œ~~~-~-~-~-~-~-~-~---~
-œ- -=- -=œ=...=œ=-
f
i
!
?
!
, ajustement ; (Q, cm3/cm3 ; ,
! Profondeur !
!
,nbre do pts;
K mm/j >
.
r
!
.
!œœœœ"œœœœœœœ~-----------!
!
!
_œœIœœœœœœœœœLcœœ-œœ____l_l_ ----------
!
!
! A 30 - 4Ocm!
1 8 = 0,267 t OI0088 on K
!
-13Ocmi
3 80
44
; R =
1
0,239 t 0,0083 en K
!
!
0,902
;
.
.
~=œ~r=œ=œ=œ=œ=œ~œ=œ="~~~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ~œ=-~-~-~-~-~"~-~-~"~-~-~-~-
Tableau lb
- 8 -
IV -
CONCLUSIONS .:
Dans cet essai de caractsrisation in situ d'un sol ferrugineux
tropical lessivé bcigc de plateau, presedemment cultiv6, on a mis en
évidence :
- une variation verticale importante des caractGr+stfques
hydrodynamiques h(Q) et I<(g) dans la tranche de sol com-
prise entre la surface et 1 motre de profondeur
- un niveau contrtllant le régime d’infiltration en raison
de sa faible permGabilit6 situe vers Z = 100 cm
- un horizon situe entra les profondeurs Y0 cm à 120 cm
représente par dos parambtros h(g) K(Q) communs
- un horizon commongant à la profondeur Z = 130 cm plus
pormoablo que l’horizon superieur où l'on remarque une
variation verticale des caract6ristiques hydrodynamiques.
Par la connaissance de l'ensemble dos paramètres K(O) et h(Q)
du profil on peut confirmer et prgciser les resultats obtenus par
les travaux antérieurs (TOOIAS, op. cit. ; COINTEPAS op. cit.)
En p a r t i c u l i e r i l apparait que maigre l a trgs f o r t e reduction d e s
conducti.vitGs sur sol cultive, il n'y 3 pas uniformisation du com-
portement hydriquc des horizons supdrieurs.
De plus, même aprcs
une mise en culture très ancienne, subsiste
un niveau plus impermeable,
quoique moins remarquable que sous cou-
vert forestier,
Pour autant que l'on puisse en juger pour un seul site, ce ni-
veau de faible permeabilit6 semble correspondre au passage SI un ho-
rizon pédclogique où apparaissent les taches a c r e r o u i l l e e t blanc
associées aux cléments ferrugineux ainsi qu'à un palier de teneur
maximum en éléments fins.
Les PropriStSs,
hydrodynamiques’ de l’horizon compris entre les
cbt2s 130 cm et 160 cm environ, pédologiquement differencié de 1’ ho-
rizon supérieur, nécessiteraient une etuda plus detaillee. Cet hori-
zon est en effet plus permuable que le précédent alors que qu’on
ne décela pas de variation notable de la teneur en argile ni de 13
porosit6.
-9-
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-------------------I_I_____
----_-_-------------____I__
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premiore partie : pourquoi
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série Pédologie VI, 2 P 251-257
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Méthodes de caracterisation hydrodynamique in situ
SONKO, THONY 1977
d'un sol non saturé
IMG ISRA IRAT soumis pour publication aux
ANNALES AGRONOMIQUES
- 10 -
PRGFIL PEDOLOGIQUE
OBÇEHVATEUR :
S.DIATTA
LOCALISATION :
Station ISRA - Séfa, parcelle Al
TOPOGRAPHIE :
Plateau, 40 m d'altitude
V E G E T A T I O N :
Champ d'essai Soja, repousses de grotalaria après
récolte du Soja.
Profondeurs
DESCRIPTION
cm
0 - 30 cm
10 YR 5/3 brun, sec, humifere a matiere o r g a n i q u e n o n
directement décelable : sans taches, sans éléments
g r o s s i e r s ; texture sableuse a sables grossiers, sili-
ceux, f e r r u g i n e u x e t h y a l i n s , e n v i r o n 8 $ d ’ a r g i l e ;
structure d'ensemble massive juxtaposée à une structu-
r e l i t é e , éclats polyedriques subanguleux ; h o r i z o n
c o h é r e n t , pcreux ; quelques fines fentes ; aucune face
de glissement ; m a t é r i a u à c o n s i s t a n c e r i g i d e , non
cimenté, non plastique, non collant et non fiable ;
cohésion plut6t forte ; traces de charbon ; nombreuses
racines fines dans la masse de l’horizon et dans les
fentes ; activite biologique bonne.
Passage régulier CI
30-55 cm
7,5 YR 614 brun, clair, sec ; apparemment rwnor,ganique ;
sans taches ni éléments grossiers ; texture sablo-argi-
&oueu (25 $ zf!argiLe) ~2 sebics g r o s s i e r s , siJ&c~eux .st
f e r r u g i n i s e s e t h y a l i n s ; structure d'ensemble massive
à débit peu aisé , polyédrique grossier subanguleux ;
cohesion plutet forte ; fentes v e r t i c a l e s e t o b l i q u e s ;
porosités tubulaire fine et d’origine biologique bonnes ;
aucune face de glissement ; matériaux à consistance ri-
gide, n o n ciment5 n o n p l a s t i q u e , p e u c o l l a n t e t p e u
fiable ; quelques racines ,très fines dans la masse de
l'horizon et dans les fentes ; activité biologique
bonne se traduisant par un entraînement de l’horizon
humifère et par des remontues de l’horizon de profondeur.
passage graduel ;1
55-94 cm
7,5 Y R 6/G j a u n e rougeatre,
légèrement frais à humide g
sans
taches ni éléments grossiers ; texture sablo-
argileuse à sables grossiers, siliceux, ferruginisés
et hyalins ; structure d'ensemble massive ci debit aisé,
polyédrique moyen subanguleux ; cohésion plutdt moyenne
h faible (action de l'eau) y porosites t u b u l a i r e f i n e
et d’ordre biologique bonnes ; matériau à consistance
semi-rigide, p l a s t i q u e e t c o l l a n t ; pas de face de glis-
sement ; activités biologiques moyennes ; quelques
très fines racines dans la masse de l’horizon.
Passage progressif à
- 11 -
94-120 cm
7,5 YR 5/8 brun foncé, humide ; taches ocre rouille et
blanches associées aux éléments ferrugineux ; sans Qlé-
ments g r o s s i e r s ; 3 0 $ d ’ a r g i l e ; t e x t u r e sablo-argi-
leuse à sables grossiers; siliceux, ferruginisés et
hyalinsp s t r u c t u r e p o l y é d r i q u e m o y e n n e a d é b i t a i s é ;
h o r i z o n c o h é r e n t 0 q u e i q u e s f e n t e s g p o r o s i t é s t u b u l a i r e
f i n e e t d’origine’biologique b o n n e s ; sans face de glis-
sement g q u e l q u e s rev&tements s e s q u i o x y d i q u e s ; m a t é r i a u
à c o n s i s t a n c e s e m i - r i g i d e p l a s t i q u e , c o l l a n t e t p e u c i -
menté ; p e u f r i a b l e ( a c t i o n d e l’eau) racines fines,
tr8s r a r e s d a n s l a m a s s e d e l ’ h o r i z o n ; a c t i v i t é b i o l o -
gique moyenne.
CLASSIFICATION
_ -
S o l f e r r u g i n e u x t r o p i c a l , lessivé à taches etr\\t)ncr6tions
de profondeur sur matériau sablo-argileux du continental
terminal.
Série brun jaunatre.
A2 Caractéristiques granulom~triques du sol de l'essai
type : sol beige de plateau
emplacement : parcelle Al
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A3 SEFA, Parcelle Al
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- 14 -
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