Seule une partie de l’eau contenue dans le sol est facilement exploitée par les plantes

Afin de mieux comprendre le fonctionnement hydrique des sols, il faut rappeler deux notions :
- L’eau contenue dans le sol est retenue par une force de succion (ou tension) de plus en plus forte au fur et à mesure que le sol se dessèche sous l’effet de l’évaporation et/ou de l’absorption par les racines des plantes. Cette tension passe ainsi progressivement de 0,1 bar quand le sol est ressuyé à environ 16 bars quand il ne reste plus d’eau extractible par les racines (RU complètement épuisée).

- La facilité d’extraction de l’eau du sol par les plantes dépend de cette tension et au-delà d’une force de 1 à 5 bars selon le type de sol et sa profondeur, l’espèce cultivée et le climat, l’extraction d’eau est plus difficile et devient limitante pour la transpiration.

Une réserve facilement utilisable et une réserve de survie

Cette différence de disponibilité de l’eau se représente schématiquement (figure 1) à l’aide de deux compartiments distincts : la réserve facilement utilisable (RFU) et la réserve de survie (RS), parfois appelée réserve difficilement utilisable.

La RFU correspond à la part de la RU qu’une espèce peut extraire sans réduire sa transpiration, ni subir de stress hydrique ou limiter sa croissance. Elle représente en général de 40 à 80 % de la RU selon la profondeur du sol et les espèces cultivées. L’eau des horizons plus profonds étant moins facile d’accès compte tenu de la plus faible densité racinaire, la RFU représente une part plus faible de la RU dans les sols profonds que dans les sols superficiels. De même, la RFU représente une plus faible part de la RU pour des espèces à plus faible enracinement comme la pomme de terre.

Figure 1 : Relations entre la teneur en eau du sol, la tension de l’eau dans le sol et le statut hydrique d’une culture (cas d’un sol peu épais homogène avec un enracinement homogène où on aurait une tension identique en tous points)

La RFU, un paramètre difficile à mesurer

La RFU ne peut être approchée que par des expérimentations au champ qui comparent des conduites d’irrigation plus ou moins restrictives (par exemple un arrêt plus ou moins précoce) avec un suivi de l’état hydrique du sol par des capteurs. Elle a pu ainsi être déterminée pour différentes espèces sur quelques dispositifs expérimentaux pluriannuels bien instrumentés d’ARVALIS. Il a aussi été démontré qu’elle n’est complètement accessible que lorsque l’enracinement est maximal, à un stade proche de la floraison des cultures.

Pour les irrigants, la RFU est le paramètre le plus important

Quelles que soient les espèces irriguées, il faut viser l’utilisation maximale de la RFU pour une meilleure productivité de l’irrigation. C’est ce principe, couplé à des règles de décisions intégrant d’autres paramètres, qui est utilisé dans certains outils de pilotage de l’irrigation basés sur le bilan hydrique. De même, les seuils de déclenchement proposés dans des méthodes de pilotage basées sur l’utilisation de capteurs de mesure de la tension ou la teneur en eau, sont également proches de l’épuisement de la RFU.