Mesure de l'humidite des sols par une methode capacitive : analyse des facteurs influencant la mesure

On teste en laboratoire et in situ les performances d’un capteur capacitif destiné à la mesure de l’humidité du sol. En laboratoire, on montre que les dérives thermiques propres à l’appareillage sont négligeables, que la mesure de permittivité diélectrique relative est dépendante de la qualité du contact sol-électrodes, et que le volume de mesure a des dimensions de l’ordre de quelques cm3. Les relations linéaires permittivité relative-teneur en eau volumique sont dépendantes de la texture, de la structure (agrégats de 2-3 mm et 4 mm disposés autour des électrodes ou structure continue), de la température (la variation de la permittivité relative en fonction de la température peut atteindre 0,20 par °C dans la gamme de 0 à 45 °C), de la salinité (la mesure de permittivité diélectrique relative est peu sensible à la concentration saline jusqu’à des valeurs de conductance électrique de l’ordre de 2 à 3 mS). In situ, deux expérimentations sont réalisées, l’une sur un sol nu présentant un état structural homogène, l’autre sur un sol couvert (soja) présentant un état structural plus hétérogène. Pour chaque expérimentation, on réalise pendant plusieurs jours (21 et 41 j respectivement) des mesures simultanées de permittivité diélectrique, de température, de conductance électrique, et des contrôles de teneur en eau dans les couches superficielles du sol (0 à 20 cm). Les relations d’étalonnage permittivité-humidité sont généralement linéaires et variables d’un capteur à l’autre. Cette variabilité est probablement due à la variabilité spatiale de la teneur en eau du sol, de la structure à proximité immédiate du capteur, et/ou du contact sol-électrodes. Par ailleurs, les effets thermiques sur la permittivité mesurée sont comparables à ceux obtenus en laboratoire, et la gamme de conductances électriques rencontrées in situ semble compatible avec celle ne présentant pas d’influence notable sur la mesure de permittivité et estimée en laboratoire.