Validation of a soil temperature and moisture model in Southern Quebec, Canada.

Perreault, S., Chokmani, K., Nolin, M.C., et Bourgeois, G. (2013). « Validation of a soil temperature and moisture model in Southern Quebec, Canada. », Soil Science Society of America Journal, 77, p. 606–617. doi : 10.2136/sssaj2012.0311  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les conditions d’humidité et de température du sol jouent un rôle important dans la croissance des végétaux. La modélisation de ces conditions permet ainsi de prédire le rendement des cultures et les risques auxquels elles sont exposées. Dans le cadre de la présente étude, nous avons utilisé le modèle STM2 (Soil Temperature and Moisture Model) pour prédire l’humidité et la température du sol à diverses profondeurs, soit à 15, 30, 45 et 60 cm pour l’humidité et à 10, 25 et 50 cm pour la température. L’étude visait à évaluer l’efficacité de prédiction du modèle STM2 selon la profondeur et selon le stade phénologique de la plante cultivée. Le modèle STM2 a pour données d’entrée certains paramètres décrivant la texture du sol ainsi que les conditions météorologiques journalières moyennes (températures maximale et minimale de l’air et précipitations). Au cours des saisons de culture 2008 et 2010, nous avons mesuré l’humidité et la température du sol, au moyen de stations de surveillance, dans quatre champs cultivés du sud du Québec dont le sol était respectivement graveleux, sableux, loameux et argileux, ce qui assure une bonne représentation des diverses textures de sol présentes dans cette région. Ces mesures ont servi à valider les prédictions du modèle STM2. Globalement, la prédiction de la température du sol a été plus exacte que celle de l’humidité du sol. La qualité des prédictions diminuait avec la profondeur, et nous avons obtenu les meilleures prédictions de l’humidité du sol durant les premier et troisième stades phénologiques de la plante cultivée. La performance du modèle a été bonne dans le cas des sols sableux et loameux, modérée dans le cas du sol argileux et généralement médiocre dans le cas du sol graveleux. Nous avons également soumis les données d’entrée du modèle à une analyse de sensibilité. La densité apparente du sol, sa conductivité hydraulique à saturation et les paramètres météorologiques ont tous un effet important sur les estimations de l’humidité du sol, tandis que seuls les paramètres météorologiques influent sur celles de la température du sol. Notre étude montre que le modèle STM2 peut être utilisé en combinaison avec des ensembles de données sur les sols et les conditions météorologiques pour obtenir une prédiction fiable des variations d’humidité et de température de la couche superficielle du sol dans le sud du Québec.

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