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Table des matières :
Introduction générale :
3
Problématique :
2
Approche de l'étude :
3
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique
4
1. La salinisation des sols :
5
1.1. Définitions :
5
1.2. Les caractères des
sels :
5
1.2.1. La solubilité des sels :
5
1.2.2. Le mouvement des sels :
6
1.3. La genèse d'un sol salin et/ou
sodique :
6
1.4. Description de l'origine de la
salinité
7
1.5. Les Types de la salinité des
sols
8
1.5.1. La salinité primaire (ou
Naturelle) :
8
1.5.2. La salinité secondaire (ou
d'origine humaine) :
9
2. La différence entre la
salinisation et la sodisation des sols :
10
3. La sensibilité des plantes au
stress salin :
11
3.1. Classification des plantes selon leur
tolérance à la salinité :
11
3.2. Tolérance des cultures à
la salinité du sol :
13
4. La salinité et la texture des
sols :
15
4.1. Définition de la texture du
sol
15
4.2. L'eau et la structure en
agrégats :
15
4.3. Rétention de l'eau dans les
sols :
16
4.4. Infiltration de l'eau en fonction de la
nature du sol :
16
4.5. La capacité de rétention
au champ dans un système d'irrigation goutte à goutte :
17
4.6. La texture des sols et la
mobilité des sels :
18
5. Étude de la salinité des
périmètres irrigués :
19
5.1. Dans le monde :
19
5.2. En Tunisie :
20
6. Méthodes de mesure de la
salinité des sols:
22
6.1. Les méthodes de détection
des sols :
22
6.2. Méthodes de détection et
de mesure de la salinité des sols :
24
6.2.1. La méthode de laboratoire
:
24
6.2.2. Méthodes In situ :
24
6.2.3. La méthode à
distance :
24
6.3. Les capteurs
électromagnétiques et électriques :
24
7. Conclusion :
25
Chapitre 2 : Présentation de la zone
d'étude
26
1. Cadre géographique :
27
2. Le climat et les ressources
hydriques :
29
2.1. Pluie :
29
2.2. L'humidité :
29
2.3. La température :
30
2.4. Les vents :
30
2.5. L'insolation :
30
2.6. L'aménagement
hydrique :
31
3. Les ressources en sol :
32
4. Conclusion :
34
Chapitre 3 : Matériel et méthode
35
1. Méthode
d'échantillonnage :
36
1.1. Evaluation
préliminaire :
36
1.2. Campagne
d'échantillonnage :
36
1.2.1. Objectifs :
36
1.2.2. Patron
d'échantillonnage :
37
2. Caractérisation physicochimique de
la parcelle de la courge :
38
2.1. Analyse
granulométrique :
39
2.1.1. But :
39
2.1.2. Principe :
39
2.1.3. Mode opératoire :
39
2.2. Détermination du pH :
41
2.2.1. But :
41
2.2.2. Principe :
41
2.2.3. L'échelle de
l'acidité :
41
2.2.4. L'échelle de pH de
sol :
42
2.2.5. Mode opératoire :
42
2.3. Mesure de la conductivité
électrique de l'extrait de la pâte saturée :
42
2.3.1. Principe
42
2.3.2. Echelle de salinité :
42
2.3.3. Mode opératoire :
42
2.4. Mesure de la conductivité
électromagnétique :
44
2.4.1. Principe :
44
2.4.2. Matériel :
44
2.4.3. Le principe de fonctionnement du
EM38 :
44
2.4.4. Calibration du EM38 :
45
2.4.5. Mesure de la conductivité
électromagnétique avec la sonde EM38 :
47
2.4.6. Traitement de données
enregistrées :
48
2.4.6.1. Calibration des valeurs prises en
mode horizontal :
48
2.4.6.2. Calibration des valeurs prises en
mode vertical :
49
3. Méthode d'analyse
géostatistique :
51
3.1. Mise en oeuvre les points
d'échantillonnage.
51
3.2. La cartographie de la surface de
concentration des sels dans le sol :
52
3.3. Création de la carte
d'isovaleurs :
54
4. Conclusion :
54
Chapitre 4 : Résultats et discussion
55
1. Analyse des résultats de la
texture de la parcelle de courge :
56
1.1. Résultats de l'analyse
granulométrique en % :
56
1.2. Corrélation entre la CE et la
fraction fine (Argile+Limon fin) :
57
1.3. Texture de la parcelle de
courge :
57
2. Résultat de la mesure d'analyse du
pH :
60
3. Résultat des analyses de la
salinité au laboratoire :
61
3.1. Le pourcentage de saturation
moyenne :
61
3.2. La conductivité
électrique de l'extrait de la pâte saturée :
61
4. Résultat de l'analyse
géostatistique de conductivité électrique
apparente :
62
4.1. Modélisation de la structuration
spatiale de la CEH :
62
4.1.1. La fréquence des
données CEH :
62
4.1.2. La tendance globale des
données CEH :
63
4.1.3. Autocorrélation
spatiale :
64
4.1.4. Modélisation de la
corrélation spatiale et les influences directionnelles :
64
4.2. Modélisation de la structuration
spatiale de la CEV :
65
4.2.1. La fréquence des
données CEV :
65
4.2.2. La tendance globale des
données CEV :
66
4.2.3. Autocorrélation
spatiale :
66
4.2.4. Modélisation de la
corrélation spatiale et les influences directionnelles :
67
5. Discussion :
68
5.1. La salinité des sols en
profondeur 0-100cm :
68
5.2. La salinité des sols en
profondeur 0-200cm :
71
5.3. Evaluation générale de la
qualité de la parcelle de courge :
73
Conclusion générale :
75
Référence bibliographique :
77
Annexes
82
Annexe 1 :
83
Annexe 2 :
89
Annexe 3 :
92
Table des illustrations :
Liste des cartes :
Carte
1 : Localisation de la parcelle de courge
28
Carte
2 : La conductivité électrique dans la profondeur
0-100cm
70
Carte
3 : La conductivité électrique dans la profondeur
0-200cm
72
Liste des figures
Figure
1 : Le mécanisme du phénomène de salinisation des
sols
7
Figure
2 : Structure en agrégats
15
Figure
3 : Rétention de l'eau dans les sols
16
Figure
4 : La capacité de rétention au champ
17
Figure
5 : Prototype des capteurs des sols
23
Figure
6 : Les unités texturales
32
Figure
7 : l'équipement de la parcelle de courge
36
Figure
8 : Le maillage de la parcelle de courge
38
Figure
9 : Dispositif de la destruction de la matière organique (attaque
à chaud)
40
Figure
10 : Echelle de pH (Potentiel Hydrogène)
41
Figure
11 : Principe de fonctionnement du EM38
45
Figure
12 : Texture de la parcelle de courge (Profondeur 0 - 30 cm)
58
Figure
13 : Texture de la parcelle de courge (Profondeur 30 - 60 cm)
58
Figure
14 : Texture de la parcelle de courge (Profondeur 60 - 90 cm)
59
Figure
15 : Modélisation du semi-variogramme de la CEH
64
Figure
16 : Modélisation du semi-variogramme de la CEV
67
Liste des graphiques
Graphique
1 : Production de biomasse de différents groupes de plantes suivant
la salinité
11
Graphique
2 : La variabilité de niveau de production des cultures à
l'augmentation de la salinité des sols
13
Graphique
3 : Variabilité de la disponibilité de l'eau en fonction de
la nature du sol
16
Graphique
4 : Répartition mensuelle des pluies à Kalâat
Landelous
29
Graphique
5 : Températures moyennes et extrêmes mensuelles
relevées à Kalâat Landelous
30
Graphique
6 : Diagramme Ombrothermique de Kalâat Landelous
34
Graphique
7 : Droite d'ajustement linéaire : Equation d'étalonnage :
corrélation entre CEH et CEe moy (0-90 cm)
49
Graphique
8 : Droite d'ajustement linéaire : Equation d'étalonnage :
corrélation entre CEV et CEe moy (0-200 cm)
50
Graphique
9 : Corrélation entre la conductivité électrique et
la fraction fine
57
Graphique
10 : Profils salins de la parcelle de courge
61
Graphique
11 : la fréquence de la distribution de la salinité du sol
en profondeur 100 cm
63
Graphique
12 : Tendance globale des données CEH
63
Graphique
13 : Semi-variogramme de l'autocorrélation spatiale de
conductivité électrique apparente
64
Graphique
14 : la fréquence de la distribution de la salinité du sol
en profondeur 200 cm
65
Graphique
15 : Tendance globale des données CEV
66
Graphique
16 : Semi-variogramme de l'autocorrélation spatiale de
conductivité électrique apparente
66
Liste des photos
Photo
1 : Vue aérienne de Kalâat Landelous prise en 2 octobre
2007
27
Photo
2 : Dispositif de mesure de la conductivité électrique de
l'extrait de la pâte saturée
43
Photo
3 : Positions de mesures avec le EM38
44
Liste des tableaux :
Tableau
1 : la concentration des sels dans la pluie
9
Tableau
2 : Tolérance des cultures à la salinité du sol CEe
(FAO, Bulletin n° 29)
14
Tableau
3 : Estimation globale de la salinisation secondaire des terres
irriguées dans le monde
19
Tableau
4 : la moyenne de l'humidité relative en pourcentage
29
Tableau
5 : la vitesse moyenne des vents en mètre par seconde
30
Tableau
6 : l'insolation moyenne en heure par jour
30
Tableau
7 : Le volume moyen de l'eau d'irrigation en m3 par mois
31
Tableau
8 : Classement de la salinité de conductivité
électrique
42
Tableau
9 : Résultat des analyses granulométrique
56
Tableau
10 : Résultats d'analyse du pH
60
Tableau
11 : Pourcentage de saturation moyen du sol
61
Tableau
12 : Résultat des analyses de la pâte saturée
61
Introduction générale
:
Les sols ont une vocation principale de production agricole et
sylvicole et assurent le développement de la végétation
naturelle comme support de la biodiversité. Les sols sont aussi des
réacteurs biologiques qui assurent de nombreuses fonctions
environnementales ainsi qu'ils maintiennent le développement des
êtres vivants.
La pénurie d'eau et la concentration des sels dans les
sols sont actuellement considérées comme des menaces pour la vie
humaine. Les ressources naturelles mondiales souffrent de plus en plus de
surexploitation, de mauvaise gestion et de la pollution. En effet plus de 1/6
des terres dans le monde sont touchées par la dégradation et la
déforestation, 6.4% des terres, équivaut à une superficie
9513373km2, seraient touchées par des
phénomènes de salinité ou d'alcalinité. La
superficie des terres cultivées ne représente que 10% des
surfaces continentales (FAO, 2000). Les réserves en eau utilisables par
les racines dépendent principalement de la texture, de la structure, de
la profondeur et de la salinité du sol d'une part, et du mode
d'irrigation et de drainage de l'autre part. C'est finalement le bilan hydrique
local qui conditionnera la production végétale.
La salinité des sols est présente dans la
plupart des grands systèmes d'irrigation à travers le monde sous
l'effet conjugué d'une mauvaise qualité des eaux d'irrigation, de
l'aridité et d'un drainage insuffisant du sol et des aquifères.
La salinisation apparaît comme la conséquence de divers processus
complexes de redistribution des sels liés au fonctionnement hydrologique
du milieu sous l'influence de l'irrigation et du drainage.
La Tunisie compte plus de 400 000 ha de surfaces
irriguées dont 25 % sont touchées par la salinisation. La
salinité constitue un facteur limitant pour l'agriculture. En effet, les
masses importantes des sels apportés par l'eau d'irrigation peuvent
induire une stérilisation des sols en absence d'aménagements
adéquats.
Problématique :
L'agriculture ainsi qu'une grande partie de la vie sur notre
planète dépendent du sol.Il présente une ressource
naturelle non renouvelable. De nombreux pays méditerranéens
à climat aride nécessitent chaque année d'importants
volumes d'eau d'irrigation afin d'obtenir des récoltes rentables.
Certains sols de ces pays sont affectés par la salinité,
entraînant des problèmes de production agricole et de
qualité d'eaux de surface et d'eaux souterraines.
Les études récentes sur le terrain et au
laboratoire (HACHICHA, 1995, 1998, 2000, 2004, LTIFI, 2009)
ont identifié grâceà différents techniques que la
salinité constitue un facteur limitant pour les agriculteurs de
Kalâat Landelous. Ce phénomène est dû à une
pratique intensive de la terre, la mauvaise gestion de l'eau d'irrigation et le
disfonctionnement du réseau de drainage. Dans ce contexte et à
partir de l'étude de la répartition spatiale de la
salinité dans une parcelle de courge nous essayerons de comprendre le
rôle des propriétés physiques et chimiques du sol sur la
distribution des sels tout le long du profil pédologique.Quel est le
rôle des propriétés physico-chimiques du sol sur la
distribution des sels tout le long du profil pédologique ?Quel est le
rôle de l'eau sur l'évolution de la salinité des sols?
La conductivité électrique (CE) a
été employée pendant plusieurs années pour
déterminer la salinité du sol moyennant sa mesure par l'extrait
de saturation du sol (CEe) ou d'autres extraits de sol (USSL,
1954). Cependant, cette méthode demande du temps et de la
main-d'oeuvre, particulièrement pour l'étude d'une grande zone.
Pour cette raison, la mesure de la conductivité électrique
apparente (CEa) est devenue une référence pour le suivi
spatio-temporel de la salinité du sol car elle est basée sur une
analyse geospatialisée fiable et rapide. La sonde
électromagnétique EM38 de GEONICS est l'instrument le plus
utilisé dans le monde et a été bien validé dans
beaucoup d'études (MC NEIL J.D. 1986).
Approche de l'étude :
Nous avons utilisé des données et des supports
(tableau statistique, carte topographique, ...), des documents papiers et
numériques, pour avoir une idée sur les
caractéristiques : climatique, morphologique et pédologique
de la zone d'étude, l'aménagement et les types de cultures.
Notre approche d'étude consiste à :
· Utilisation de la technique d'induction
électromagnétique comme outil pour une évaluation rapide
de la salinité
· Analyser les données par la méthode
d'analyse géostatistique
· Distribution spatial de la salinité
Ce travail va tenter de suivre la salinité des sols sur
le plan vertical dans une parcelle de courgesituée dans le
périmètre public irrigué de Kalâat Landelous en
utilisant une sonde GEONICS EM38.A partir de l'analyse de la
conductivité électrique des différents échantillons
des sols au laboratoire et des mesures de la conductivité
électromagnétique des sols effectuées au champ, nous
allons déterminer la valeur de la conductivité électrique
apparente.
Chapitre 1 : Synthèse bibliographique
1. La salinisation des
sols :
1.1. Définitions :
La salinisation est défini par SERVANT
(1975), comme étant l'ensemble des mécanismes suivant
lesquels le sol s'enrichit en sels solubles et acquiert, à un
degré plus ou moins fort, le caractère salé.
CHERBUY (1991) a ajouté qu'il s'agit d'un processus
résultant de la migration des sels à travers le profil du sol et
de leur accumulation, par précipitation en profondeur.
MERMOUD (2001) vient d'indiquer que ce
phénomène d'accumulation des sels solubles (en particulier le
sodium) à la surface du sol et dans la zone racinaire, occasionne des
effets nocifs sur les végétaux qui vont induire une diminution
des rendements et une stérilisation du sol.
FRANÇOIS(2008) a actualisé la
définition de la salinisationcomme étant un
phénomène par lequel un sol devient sursalé. La
salinisation résulte le plus souvent de l'irrigation de sols mal
drainés sous climat aride. La stagnation de l'eau dans les couches
superficielles du sol par défaut de drainage se traduit par une
accumulation de sels dans les horizons les plus superficiels, car les
mouvements ascendants, liés à la forte évaporation due au
climat chaud et aride, excèdent de beaucoup l'infiltration et donc le
lessivage.
En revanche, La salinité découle de la
présence des solutés minéraux majeurs dissouts dans les
eaux ou dans les sols. C'est la mesure de la totalité des sels dissouts,
(SLAMA, 2004).
1.2. Les caractères des sels :
1.2.1. La solubilité des sels :
La composition de la solution, le pH et la température
sont les paramètres influençant la solubilité des sels.
Les sels se solubilisent par des formes différentes. En effet, les
chlorures sontles plus solubles, les sulfates, les carbonates et les
bicarbonates sont moyennement solubles. En revanche, lorsque les sulfates et
les carbonates sont associés au calcium, ils deviennent
presqueinsolubles.
1.2.2. Le mouvement des sels :
Les sels dans le sol peuvent se déplacer d'un horizon
à un autre sous l'action de divers facteurs. Les sels les plus solubles
sont généralement les plus mobiles. Le mouvement des sels
dépend des états physiques de l'eau du sol,du gradient de
température existant dans ce sol, et de la texture des sols etc.
1.3. La genèse d'un sol salin et/ou sodique :
La formation d'un sol salin ou sodique résulte
généralement del'accumulation des sels dans les horizons de
surface (CHURCHMAN et AL. 1993, NAIDU et RENGASAMY 1993, SUMNER 1993,
KEREN 2000, LEVY 2000, BRADY et WEIL 2002, ESSINGTON 2004). Le
régime hydrique du sol,la forme de sel, les conditions climatiques et la
texture des sols sont les paramètres les plus importants qui manifestent
la genèse d'un sol salin.Les sels les plus communs présents dans
lasolution du sol correspondent aux cations Ca2+,
Mg2+, Na+, K+, et aux anions
Cl-, SO42-,CO32-,
NO3-. Egalement le bore, le sélénium,
l'arsenic et le molybdène (les éléments traces)sont
considérés comme d'autres sels moins courants et plus toxiques
à faibles concentrations (KEREN 2000, ESSINGTON 2004).
De façon analogue à la formation d'un sol salin, un sol
devientsodique lorsque la proportion d'ions Na+ dépasse celle
des autres électrolytes de plusieursordres de grandeur (SUMNER
1993, LEVY 2000, ESSINGTON 2004). Cela dépend de la source
desels mais aussi des conditions physico-chimiques du sol. Selon BOLT
et AL (1978), la salinité seproduit si :
CEi×Qi > CEd×Qd
CEi : conductivité électrique
moyenne de l'eau d'irrigation.
Qi : quantité d'eau d'irrigation.
CEd : conductivité électrique
moyenne de l'eau de drainage.
Qd : quantité d'eau de drainage
Figure 1 : Le mécanisme du
phénomène de salinisation des sols
La figure 1 de FRANÇOIS (2008),
mettant en évidence le mécanisme du phénomène de
salinisation des sols. L'irrigation (A) entraîne une
stagnation de l'eau dans les sols (B) due au manque de
drainage d'où résulte l'accumulation des sels en surface suite
à l'évaporation (C).
1.4. Description de l'origine de la salinité
La salinisation des sols est un processus
anthropogénique, alors que la salinité du sol est un
élément naturel et un facteur écologique constitué
par la teneur en sel (NaCl : représente un facteur limitant de
première importance car, au-delà d'environ 5 pour 1 000, il
interdit le développement des plantes) des eaux ou des sols. C'est un
facteur limitant de nombreux écosystèmes. L'excès de sel
dans les sols empêche le développement d'une
végétation normale, seules quelques plantes halophiles pouvant y
croître. À l'opposé, la carence en sel des sols peut
entraver le développement de certaines populations animales. On a ainsi
pu mettre en évidence que la déficience en chlorure de sodium
édaphique s'accompagnait de très faibles densités de
population de campagnols dans les prairies naturelles.
(FRANÇOIS2008)
La salinisation est contrôlée par un ensemble de
facteurs liés aux conditions environnementales (climat, hydrologie),
l'approvisionnement en eau et aux systèmes de contrôle
(irrigation, drainage), et aux pratiques culturales (type et la densité
du couvert végétal et les caractéristiques
d'enracinement). Ces facteurs influent sur l'équilibre en eau du sol et
donc le mouvement et l'accumulation de sels dans le sol.
Les étudesd'ABROL en
1988 sur La remontée des sels ont distingué que
l'infiltration des eaux est plus fréquent le long des canaux
d'irrigation, à proximité des réservoirs d'eau et les
étangs de ferme, ce qui provoque la formation des croûtes de sel
dans et autour des plantes. En collaboration avec l'excédent de l'eau
d'irrigation appliquée au-dessus des besoins de cultures, et les mauvais
entretiens des voies de drainage et les suintements contribuent à
l'élévation de niveau de l'eau et qui peuvent former une nappe
perchée.
NASERI(2001)a fait des recherches sur
l'intrusion d'eau de mer et les eaux souterraines salines fossiles en IRAN. Il
a remarqué que la surexploitation des eaux souterraines pour des usages
urbains ou d'irrigation des périmètres dans la proximité
des étendues d'eau salée (mer ou lac) favorise l'intrusion d'eau
salée dans les aquifères de l'eau douce. L'augmentation
subséquente du niveau de l'eau salée souterraine cause la
salinisation du sous-sol, tandis que l'utilisation de la même eau pour
l'irrigation entraîne la salinisation des sols de surface. Par exemple,
l'élévation du niveau de la mer Caspienne d'eau de mer à
la fin des années 1980 est à l'origine de dommage des
infrastructures et les structures côtières. En revanche,
l'envahissement de l'eau de mer dans les aquifères régionaux
favorise également l'utilisation de l'eau pour l'irrigation dans la
province du Golestan, Iran.
1.5. Les Types de la salinité des sols
1.5.1. La
salinité primaire (ou Naturelle) :
La salinité primaire s'explique par l'accumulation de
selsdans le sol ou d'eaux souterraines sur une longue période de
tempsendeux processus naturels :
· L'altération des matériaux de base
contenant des sels solubles : Les processus d'altération des roches
se décomposent et la libération des sels solubles de divers
types, principalement des chlorures de sodium, de calcium et de
magnésium, et dans une moindre mesure, les sulfates et les carbonates.
Le chlorure de sodium est le sel le plus soluble.
· Le dépôt de sels océaniques
effectués dans le vent et la pluie : «les Sels cycliques" sont
des sels de l'océan amenés par le vent et déposés
par la pluie, et sont principalement le chlorure de sodium.
L'eau de pluie contient de 6 à 50 mg / kg de sel, la
concentration de sels diminue avec la distance de la côte. Si la
concentration est de 10 mg / kg, il s'ajoute 10 kg / ha de sel pour chaque 100
mm de précipitations par an. L'accumulation de chlorure de sodium dans
le sol serait considérable au cours des millénaires. La
quantité de sel stocké dans le sol varie en fonction du type de
sol, étant faible pour les sols sableux et élevée pour les
sols contiennent un pourcentage élevé de minéraux
argileux. Il varie aussi inversement avec une pluviométrie
Tableau
1 : la concentration des sels dans la pluie
annuelle moyenne.
Le tableau 1 décrit la composition de l'eau de pluie de
l'hémisphère nord (source : Encyclopaedia
Britannica). La composition de l'eau de pluie varie
considérablement en fonction des vents dominants et la distance de la
côte. Elle est mesurée en mg / kg ou ppm (parties par million). La
conductivité électrique de l'eau de pluie est de l'ordre de 0,01
dS / m.
1.5.2. La
salinité secondaire (ou d'origine humaine) :
La salinisation secondaire est le résultat des
activités humaines qui modifient l'équilibre hydrologique du sol
entre l'eau appliquée (irrigation ou de pluie) et de l'eau
utilisée par les cultures (transpiration).
Les causes les plus fréquentes sont :
· Le défrichement des terres et le remplacement de
la végétation pérenne avec des cultures annuelles,
· L'utilisation des eaux d'irrigation riches en sel,
· Un drainage insuffisant et un système
d'irrigation déséquilibré...
Avant l'intervention des activités humaines, dans des
climats arides ou semi-arides, l'eau utilisée par la
végétation naturelle a été en équilibre avec
la pluie. A la compensation de mode d'irrigation, nous avons
distinguéune modificationdes interrelations entre le système
pédosphèrique, le système hydrosphèrique et le
système atmosphérique qui ont été en
équilibre, entre autre les précipitations d'une part, et l'eau
d'irrigation sur l'autre et la physico-chimie des sols d'autre part.
L'excès d'eau soulève la nappe souterraine et
mobilise des sels précédemment stockés dans le sous-sol et
les amène jusqu'à la zone des racines. Les plantes utilisent
l'eau et laissent le sel jusqu'à ce que l'eau du sol devienne trop
salée pour l'absorption d'eau par les racines des autres. L'eau
s'évapore en laissant des dépôtsde sels à la surface
et formant ainsi «brûlure du sel » dans des cas. Le sel
peut également se mobiliser latéralement vers les cours d'eau
pour augmenter leur degré de salinité.
2. La différence entre la
salinisation et la sodisation des sols :
FRANÇOIS (2008)a défini la
sodisation comme étant l'accroissement du taux de sodium
échangeable d'un sol dû à diverses modifications physico-
chimiques, dont résultent une défloculation des argiles et une
obturation des pores qui entravent la circulation de l'eau. Le sol devient de
ce fait imperméable et donc infertile.
En revanche, le sol sodique est le sol dont la structure
pédologique est conditionnée par la teneur en sodium. Les
principaux types de sols sodiques sont les solonetz, les solontchaks et les
soloths. (FRANÇOIS, 2008)
Le sodium (Na+) forme un taux d'accroissement
élevé de tous les cations liés à des charges
négatives sur les particules d'argile qui composent le complexe du sol.
Les particules d'argile chargées négativement sont maintenues
ensemble par des cations divalents. Lorsque les cations monovalents tels que
Na+ déplacer les cations divalents sur le complexe du sol, et
la concentration de sels solubles libres est faible, le complexe se gonfle et
les particules d'argile se séparent.
Si la concentration de sels solubles est suffisamment faible,
l'altération des minéraux en argiles sodiques, entre autre par
l'hydrolyse, aura lieu d'où la création d'un sol très
alcalin. Les sols alcalins sont un type de sol sodique avec un pH
élevé en raison de carbonate de sels, et sont définis
comme ayant un PSE (Pourcentage de sodium échangeable) de 15 ou plus
avec un pH de 8,5 à 10.
Le processus de sodicité est un phénomène
complexe qui se produit sur une longue période de temps. Les sels
s'accumulent dans le profil du sol par de dépôts
atmosphériques ou par l'altération des minéraux. La
fraction argileuse du sol peut causer la saturation de sodium. Le lessivage du
profil, soit par l'eau de pluie sur des périodes prolongées ou
par l'irrigation à l'eau douce, abaisse la concentration de
l'électrolyte en disparaissant les particules d'argile. Le lessivage des
particules d'argile plus profondément dans le profil bloquent les pores
de l'infiltration de l'eau. En effet, le sol argileux empêche
l'écoulement de l'eau, il s'engorge rapidement à cause du blocage
des pores.
Dans les milieux semi-arides, les profils de sols sont
couramment salins ou sodiques, où le sel s'est accumulé en raison
de la faible perméabilité du sous-sol sodique. Les sols salins et
les sols sodiques sont très répandus dans les zones arides et
semi-arides du monde. Les sels provenant de précipitations ou de
réactions d'altération s'accumulent dans les zones
saturées dans le sous-sol pour qu'ils permettent l'infiltration d'eau
d'une manière très lente. La salinité transitoire indique
la variation saisonnière et spatiale de l'accumulation de sel dans la
zone racinaire n'est pas influencée par les processus et les eaux
souterraines de la nappe phréatique en hausse (RENGASAMY,
2002). La salinité transitoire fluctue en profondeur en raison
de la configuration des pluies saisonnières. Elle est dominée
dans les différents paysages du monde. Probablement, les deux tiers de
la superficie agricole de L'Australie à un potentiel de la
salinité transitoire sont associés aux eaux souterraines
(RENGASAMY, 2002).
3. La sensibilité des plantes au
stress salin :
3.1. Classification des plantes selon leur tolérance
à la salinité :
Graphique 1 : Production de
biomasse de différents groupes de plantes suivant la salinité
La résistance d'une plante à la salinité
s'exprime par sa capacité à survivre et à produire dans
desconditions de stress salin.Cependant, les plantes ne sont pas égales
face au stress salinSuivant leur production de biomasse en présence de
sel, quatre grandes tendances ont étédiscernées.
Le graphique 1, est adapté par HAGEMEYER
(1996), présente la production de biomasse de différents
groupes de plantes suivant la salinité.
A. Les Halophytes vraies, dont la production de biomasse est
stimulée par la présence de sel. Ces plantes présentent
des adaptations poussées et sont naturellement favorisées par ces
conditions : Salicornea europaea, Suada maritima...
B. Les Halophytes facultatives, montrant une
légère augmentation de la biomasse à des teneurs faibles
en sel : Plantago maritima, Aster tripolium...
C. Les Non-Halophytes résistantes, supportant de
faibles concentrations en sel : Hordeum sp. ...
D. Les Glycophytes ou Halophobes, sensibles à la
présence de sel : Phaseolus vulgaris, Glycine max
ALLAOUI A. (2006)a montré que la
grande majorité de stress salins est provoquée par des sels de
Na, particulièrement le NaCl.De ce fait, les termes halophytes et
glycophytes font essentiellement référence aux
stressprovoqués par un excès de Na+ (plus exactement, on devrait
parler de plantes natrophyles ounatrophobes). Une plante halophyle obligatoire
ne peut pas se développer sans un excès de selalors qu'une plante
halophyle facultative se développera normalement dans des conditions
nonstressantes. À l'inverse, une plante glycophyle obligatoire ne se
développera jamais enprésence d'un excès de sels
(LEVITT, 1980). Les plantes peuvent être
regroupées dans des classesde tolérance tel que décrit
dans BRADY et WEIL (2002) : dans chaque classe,
désignée par unniveau de tolérance (sensibles à
tolérantes) et de salinité (CE de 2 à 12 dS
m-1) sontregroupées les espèces dont la croissance est
réduite de moins de 10%.
Ainsi, il a été démontré que les
plantes supérieures, incluant glyco- et halophytes, n'ont pas
unmétabolisme tolérant aux excès de sel même si
certains organismes montrent une bonnecroissance dans l'eau de mer
(FLOWERS 1972, GREENWAY ET OSMOND 1972). L'avantageessentiel
des halophytes sur les glycophytes réside dans la gestion des ions en
excès dansl'organisme.
3.2. Tolérance des cultures à la salinité
du sol :
La sensibilité des cultures au stress salin se traduit
par une réduction du rendement. Le seuil de tolérance à la
concentration de sel dans la zone radiculaire est propre à chaque
culture. Le plus souvent le seuil de tolérance des cultures est
exprimé par la CE de l'extrait de pâte saturée du sol
(CEe).
Le graphique2, ci-après, présente la
variabilité de niveau de production des différentes cultures
à l'augmentation de la conductivité électrique de la
pâte saturée. Nous remarquons que les cultures
maraîchères et arboricoles sont généralement les
plus sensibles à la concentration de sel dans la zone radiculaire,
tandis que les céréales et la culture fourragères
supportent une concentration plus élevée sans perte significative
de rendement.
Graphique 2 : La
variabilité de niveau de production des cultures à l'augmentation
de la salinité des sols
Tableau
2 : Tolérance des cultures à la salinité du sol CEe
(FAO, Bulletin n° 29)
Tableau 1 :
|
Niveau de production %
|
100
|
90
|
75
|
50
|
0
|
|
Cultures
|
Salinité de l'extrait de la pâte saturée
CEe (dS/m)
|
|
Céréales
|
Blé
|
6
|
7
|
10
|
13
|
20
|
|
Sorgho
|
7
|
8
|
9
|
10
|
13
|
|
Maïs
|
7
|
8
|
9
|
10
|
13
|
|
Cultures industrielles
|
Betterave sucrière
|
7
|
9
|
11
|
15
|
24
|
|
Cultures fourragères
|
Bersim
|
2
|
3
|
6
|
10
|
19
|
|
Luzerne
|
2
|
4
|
6
|
9
|
16
|
|
Vesce avoine
|
4
|
6
|
8
|
12
|
20
|
|
Orge
|
6
|
8
|
10
|
13
|
20
|
|
Sorgho
|
7
|
8
|
9
|
10
|
13
|
|
Maïs
|
7
|
8
|
9
|
10
|
13
|
|
Cultures maraîchères
|
Haricot
|
1
|
1,5
|
2,3
|
3,6
|
6,3
|
|
Carotte
|
1
|
1,7
|
2,8
|
4,6
|
8,1
|
|
Petit pois
|
1
|
1,5
|
2,3
|
3,6
|
6,3
|
|
Oignon vert
|
1,2
|
1,8
|
2,8
|
4,3
|
7,4
|
|
Ail
|
1,2
|
1,8
|
2,8
|
4,3
|
7,4
|
|
Salade
|
1,3
|
2,1
|
3,2
|
5,1
|
9
|
|
Piment
|
1,5
|
2,2
|
3,3
|
5,1
|
8,6
|
|
Pomme de terre
|
1,5
|
2,2
|
3,3
|
5,1
|
8,6
|
|
Fève
|
1,5
|
2,2
|
3,3
|
5,1
|
8,6
|
|
Chou
|
1,8
|
2,8
|
4,4
|
7
|
12
|
|
Tomate
|
2,5
|
3,5
|
5
|
7,6
|
13
|
|
Artichaut
|
2,8
|
3,9
|
5,5
|
8,2
|
14
|
|
Pastèque /courge
|
4,7
|
5,8
|
7,4
|
10
|
15
|
|
Melon
|
4,7
|
5,8
|
7,4
|
10
|
15
|
|
Arboricultures
|
Vigne de table
|
1,5
|
2,5
|
4,1
|
6,7
|
12
|
|
Agrumes
|
1,8
|
5,4
|
3,4
|
4,9
|
8
|
|
Pommier
|
1,8
|
2,4
|
3,4
|
4,9
|
8
|
|
Poirier
|
1,8
|
2,4
|
3,4
|
4,9
|
8
|
|
Prunier
|
1,8
|
2,4
|
3,4
|
4,9
|
8
|
|
Olivier
|
1,8
|
2,4
|
3,4
|
4,9
|
8
|
|
Palmier dattier
|
4
|
6,8
|
11
|
18
|
32
|
Le tableau 2 montre aussi la relation entre la valeur de CEe
et le niveau de production: en règle générale, un
doublement de la valeur de la CEe entraînera une baisse de production de
l'ordre de 50 %.
4. La salinité et la texture des
sols :
4.1. Définition de la texture du sol
La texture indique l'abondance relative, dans le sol, de
particules de dimensions variées: sable, limon ou argile. De la texture
dépend la facilité avec laquelle le sol pourra être
travaillé, la quantité d'eau et d'air qu'il retient, et la
vitesse à laquelle l'eau peut entrer et circuler dans le sol.
(FAO, 2006)
4.2. L'eau et la structure en agrégats :
La capacité de rétention de l'eau dans les sols
dépend de leur porosité. Encore dénommée
humidité (hygrométrie), elle se mesure en pourcentage de la
quantité d'eau contenue dans un sol par rapport à son volume
total. La capacité de rétention de l'eau par les lacunes des sols
dépend de la teneur en limons et en argiles, car c'est un
phénomène capillaire: l'adsorption est d'autant plus grande que
la taille des particules est plus faible. (FRANÇOIS,
2008)
Figure
2 : Structure en agrégats
Source : (D'après DUCHAUFOUR, op. cit., mais
modifié)
La figure 2 mettant en évidence la porosité d'un
sol due à la structure lacunaire qui délimite des pores
permettant une circulation de l'eau et des gaz.
· L = espaces lacunaires correspondant
aux pores du sol,
· P = particules minérales,
· H = ciment constitué par les
colloïdes floculés du complexe argilo-humique.
4.3. Figure 3 :
Rétention de l'eau dans les sols
Rétention de l'eau dans les sols :
Toutefois, la disponibilité de l'eau pour les plantes
ne dépend pas du seul volume total des cavités que referment les
sols, mais aussi de la taille des pores qui conditionne la force de
rétention capillaire à laquelle l'eau est soumise.
(FRANÇOIS, 2008)
La figure 3représente les diverses formes d'eau
contenues dans le sol en fonction de leur degré croissant de
rétention.
4.4. Infiltration de l'eau en fonction de la nature du
sol :
Graphique 3 :
Variabilité de la disponibilité de l'eau en fonction de la nature
du sol
Après une pluie, le sol saturé d'eau
présente sa capacité maximale de rétention. Une partie va
s'en écouler spontanément vers le bas par drainage : c'est l'eau
dite de gravitation qui alimente les nappes phréatiques.
(FRANÇOIS, 2008)
L'eau dont la pression capillaire excède au moins de
1/10 d'atmosphère représente la capacité de
rétention du sol dite « au champ », dont une
fraction importante constitue l'eau disponible, que les végétaux
peuvent extraire par aspiration jusqu'à une quinzaine
d'atmosphères. (FRANÇOIS, 2008)
4.5. La capacité de rétention au champ dans un
système d'irrigation goutte à goutte :
Dans un système d'irrigation goutte à goutte, le
mouvement des eaux dans les sols en fonction d'une trajectoire verticale varie
selon la texture des sols. La capacité de rétention au champ
varie beaucoup selon le type de sol.
La figure 4, ci-dessous, montre qu'un sol sablonneux retient
mal l'eau car les forces capillaires y sont réduites (pores trop
grands). En effet, l'eau se mobilise facilement dans un sol sablonneux vers la
nappe superficielle. Le mouvement d'infiltration est plus rapide.
À l'opposé, le sol argileux où
malgré la capacité au champ élevée, la faible
taille des pores induit des forces de rétention capillaire
considérable, supérieures à 15 atmosphères (voir le
graphique 6). Il absorbe beaucoup d'eau mais ses intenses forces capillaires
font qu'une fraction importante de cette eau ne peut être pompée
par les racines des végétaux. Les sols argileux empêchent
l'eau et l'air de pénétrer vers la nappe superficielle.
(FRANÇOIS, 2008)
Figure
4 : La capacité de rétention au champ
La proportion d'eau disponible, exprimée en pourcent,
correspond à la différence entre la capacité de
rétention au champ et l'humidité contenue dans le sol au point de
flétrissement.
Les plantes atteignent leur point de flétrissement
quand la pression capillaire du sol devient supérieure à 50
Atmosphères. (FRANÇOIS, 2008)
4.6. La texture des sols et la mobilité des
sels :
LTIFI (2009) a montré que la texture
et la structure du sol agissent bien évidemment sur le processus de la
salinisation selon son pouvoir drainant. Ainsi, un sol à texture
grossière, perméable et bien drainant est très peu
affecté par la salinisation, on y rencontre les phénomènes
de lixiviation et de migration des sels en profondeur. En revanche, les sols
lourds, peu perméables et de texture fine présentent des
problèmes d'hydromorphie et de salinisation.
Selon VAN HOORN (1994), les sols sableux
montrent une vitesse élevée d'écoulement capillaire mais
une hauteur limitée de remontée. Les sols argileux montrent une
vitesse faible, théoriquement une hauteur considérable de
remontée, mais pratiquement assez réduite à cause de
fissures qui se forment lors du desséchement et coupent le
système capillaire. Au contraire les sols limoneux, qui ne montrent pas
de fissures lors de desséchement, sont les plus dangereux de point de
vue salinisation, puisqu'ils combinent une vitesse capillaire moyenne avec une
hauteur élevée.
5. Étude de la salinité
des périmètres irrigués :
5.1. Tableau 3 :
Estimation globale de la salinisation secondaire des terres irriguées
dans le monde
Dans le monde :
Source des données : Ghassemi et al. (1995) à
partir de données de la FAO 1987
Hchicha 2002 à partir de données de la FAO
2002
Les terres irriguées du monde en 1987 ont
totalisé 227 Mha (Tableau 3). Dans de nombreuses zones irriguées,
la nappe phréatique a augmenté en raison de quantités
excessives d'eau appliquée associée à un mauvais drainage.
Dans la plupart des projets d'irrigation situés dans des zones
semi-arides et arides, les problèmes d'engorgement et de salinité
du sol ont atteint des proportions graves avant même que le plein
potentiel du projet d'irrigation pourrait être réalisé. La
plupart des systèmes d'irrigation du monde sont infectés parla
salinitésecondaire, la sodicité ou l'engorgement. Le tableau 5
montre que la proportion de terres irriguées salinisées dans les
rangs des différents pays à partir d'un minimum de 9% à un
maximum de 34%, avec une moyenne mondiale de 20%. Les terres irriguées
produisent1/3 des besoins dans le monde.
L'eau d'irrigation de bonne qualité contenant seulement
200-500 mg / kg de sel soluble.La teneur en sel del'eau d'irrigation estde 500
mg / kg, soit 500 mg / L ce qui donne 0,5 tonnes de sel par 1000 m3.
Une parcelle de un hectare nécessite entre 6000 et 10000 m3
d'eau chaque année, soit un hectare de terre recevra entre 3 et 5 tonnes
de sel par an.
La quantité de sels absorbés par les cultures
est négligeable, le sel s'accumule dans la zone des racines, en
particulier dans le système goutte à goutte. Si le drainage est
adéquat, le lessivage de solest une solution pour diminuer la
quantité des sels stockés, en fournissant plus d'eau moins
saline.
Le défrichement modifie également
l'équilibre hydrologique. Dans son état naturel, les
racinesvivaces profondes des végétations
indigènesutilisent presque toutes les eaux de pluie qui tombent sur la
terre. En effet, les taux de croissance de la végétation
naturelle sont limités par la disponibilité de l'eau de pluie en
particulier dans les climats arides ou semi-arides. En Australie, 2 millions
d'hectares de terres ont été endommagés par
l'élévation de la nappe phréatique due au
défrichement. En outre d'après les données du National
Land and Water Resources, 15 Millions d'hectares sont à risque de
salinisation par l'augmentation de la nappephréatique au cours des
50années prochaines.
5.2. En Tunisie :
En Tunisie, les sols affectés par les sels couvrent
environ 1,5 million d'hectares, soit à peu près 10 % de la
surface du pays. On les rencontre dans l'ensemble du territoire mais c'est
surtout dans le Centre et le Sud que l'aridité du climat cause leur
extension. Plusieurs formations géologiques constituent des sources de
sels solubles. Les eaux de ruissellement et de drainage, enrichies en
éléments solubles, s'écoulent vers les parties basses des
bassins versants. À partir de là, deux cas de figure se
présentent : soit le bassin versant possède un exutoire et les
sels migrent alors plus bas - c'est le cas de la vallée de la Mejerda ;
soit le bassin-versant est endoréique et une sebkha se forme dans la
partie la plus basse. Ces phénomènes se produisent toute
l'année dans la partie aride de la Tunisie et pendant la saison
sèche dans la partie méditerranéenne. Ils sont soit
naturels, soit provoqués par l'irrigation. Sur le plan
géochimique, les solutions (d'eaux de surface, souterraines ou de sol)
évoluent, au cours de leur concentration, selon la voie saline neutre,
ce qui signifie que l'on observe, avec l'augmentation du facteur de
concentration, la précipitation de certains sels dans un ordre
déterminé (calcite, gypse, etc.) avec celle du NaCl en dernier
lieu.(LTIFI, 2008)
En agriculture irriguée, les eaux de 2 à 3,5 g/l
sont les plus employées. Les eaux de 3,5 à 4,5 g/l viennent en
second lieu. Mais certains puits de plus de 7 g/l sont également
utilisés (ENNABLI, 1995). A l'image des sols, les eaux
en Tunisie ont un faciès géochimique chloruré-sodique au
nord, chloruré-sulfaté-sodique au centre et
sulfaté-chloruré-sodique au sud (HACHICHA,
1998). Mais des dégradations de qualité se traduisent
par des faciès chlorurés sodiques plus marqués ont
été observées surtout près des côtes
(HACHICHA et JOB, 1995).
Plusieurs périmètres irrigués sont soumis
à de graves problèmes qui se traduisent par une
dégradation des sols et une baisse de productivité, en
l'occurrence, la remontée de la nappe phréatique, la salinisation
des sols et une progressive réduction de rendements. Les
périmètres les plus affectés par ces
phénomènes sont les régions qui n'arrivent pas à
évacuerles eaux excédentaires, à savoir la vallée
de la Mejerda dans le nord et les oasis dans le sud (HACHICHA,
2002).
Prés de 100 000 ha des périmètres
irrigués sont profondément touchés par l'importance de la
salinisation. 75% des sols sont dans un intervalle allant du moyennement
à fortement sensibles à la salinisation.(LTIFI,
2008)
L'application du bilan de sels (MHIRI et AL.,
1998) a montré une salinisation pour les
périmètres irrigués de la basse vallée de la
Mejerda et une accumulation de 113000 tonnes de sels qui a été
marquée.
En 1993, HACHICHA a décrit le
périmètre de Mornaguia (basse vallée de la Mejerda)
irrigué depuis 1983, où la salinisation des sols s'est
manifestée dans le secteur en pente de BouHnach, par suite du transfert
des eaux de drainage naturel durant la saison pluvieuse des parcelles amont
vers les parcelles situées plus bas. Ce cas illustre bien les risques de
salinisation par transfert latéral des sels accumulés dans le
sous sol à l'échelle d'un périmètre
irrigué.
En 1992, Bach Hamba a montré qu'il
existe une relation entre la salinité de la nappe et la salure de sols
pour les profondeurs allant de 50 cm à 200 cm. De même dans cette
étude une cartographie du risque de salinisation a été
menée. Les risques de salinisation sont manifestés sur plus de
deux tiers de périmètre.
Ben Hassine (2000) a montré que le
risque de salinisation des sols à partir des eaux de la nappe est
faible. En effet la salinisation à partir des eaux souterraines a
été étudiée par corrélation simple entre la
profondeur du plan d'eau et sa salinité d'une part et la
conductivité électrique de trois horizons du sol (0-20, 20-40 et
40-60 cm) de l'autre part. Les résultats se sont avérés
peu significatifs dans la majorité des cas.
6. Méthodes
de mesure de la salinité des sols
6.1. Les méthodes de détection des
sols :
La figure 5, ci-après,représente le prototype
des détections de sols. En effet, il existe différents types
decapteurs :
· Les capteurs électriques et
électromagnétique permettent les mesures de la capacité
électrique de résistivité et de la conductivité
électromagnétique des sols;
· Les capteurs optiques et radiométriques pour
l'utilisation des ondes électromagnétiques pour détecter
le niveau d'énergie absorbé et réfléchi par le sol;
· Les capteurs mécaniques facilitent la mesure de
la force des particules engagées du sol ;
· Les capteurs sonores qui permettent de quantifier le
son produits par un outil en interaction avec le sol ;
· Les capteurs pneumatiques permettent
d'évaluation de la capacité de la perméance de l'air dans
le sol ;
· Les capteurs électrochimiques utilisent des
éléments ioniques sélectifs produisant une tension de
sortie en réponse à l'activité des ions
sélectionnés (par exemple l'hydrogène, du potassium, du
nitrate).
Les capteurs de sol sontdes appareils de détection
capables de repérer les éléments enfouis dans le sol.
Figure
5 : Prototype des capteurs des sols
6.2. Méthodes de détection et de mesure de la
salinité des sols :
Le choix d'une méthode d'évaluation de la
salinité dépend de plusieurs facteurs tels que le but de la
mesure, le nombre d'échantillons, le temps et les possibilités
dont nous disposons pour effectuer notre travail. Il existe différentes
méthodes pour la mesure de la salinité des
périmètres irrigués:
6.2.1. La
méthode de laboratoire :
Elle consiste aux mesures de la conductivité
électrique (ou électrochimique) de l'extrait de la pâte
saturée ou des extraits aqueux (rapport sol/eau : 1/2, 1/5 et 1/10).
C'est une méthode destructive (destruction des sols) lors d'un forage
à tarière de plusieurs échantillons.
6.2.2.
Méthodes In situ :
Il s'agit de :
· La méthode électrique à l'aide
d'un capteur de salinité qui consiste d'une paire d'électrodes
incrustées dans un élément de céramique poreux.
· La méthode électromagnétique est
utilisée dans notre travail.
Le prélèvement de la solution du sol «in
situ', est largement répandu lorsqu'on souhaite suivre des
évolutions temporelles. Cette méthode non destructrice
présente l'avantage d'être proche des conditions réelles du
milieu.
6.2.3. La
méthode à distance :
Une méthode non destructive qui consiste à
l'utilisation des ondes électromagnétiques des capteurs optiques
et radiométriques. Elle est basée sur le développement et
l'interprétation de données radiométriques et de la
réponse spectrale des ondes réfléchies par le sol
6.3. Les capteurs électromagnétiques et
électriques :
Les capteurs électriques et
électromagnétiques sont utilisés pour mesurer la
capacité des particules du sol à la conduite et / ou à
accumulationde charge électrique. Le sol devient une partie de circuit
électromagnétique formant une condition d'échange
locale.Le signal enregistré sera affiché immédiatement par
l'enregistreur de données. Les instruments les plus connussont :
Technologies Veris, (Salina, KS) et GEONICS Limited (Mississauga, Ontario,
Canada),Geocarta (Paris, France), Geometrics, (San Jose, CA), Dualem, (Milton,
Ontario, Canada) et Crop Technology, (Bandera, TX).
Pour mesurer la salinité des sols dans le
périmètre public irrigué de Kalâat Landelous, nous
avons choisi, parmi ces capteurs, le GEONICS Limited EM38 pour calculer la
conductivité électrique du sol (ECa)par induction
électromagnétique.
7. Conclusion :
Le facteur naturel et anthropique intervient au
déplacement des sels dans le sol. Le fait qu'il y a une accumulation des
sels dans les horizons, nous résultons une formation d'un sol salin ou
sodique.
La solubilité et le mouvement des sels sont des
caractères qui réagissent aussi pour la formation d'un sol salin.
Le développement des végétations, en particulier la
culture maraîchère, peut être menacée à cause
de l'excès des sels dans le sol.
Le climat, l'hydrologie, l'irrigation, le drainage, le type du
couvert ainsi que leur densité et leurs caractéristiques
d'enracinement sont des facteurs qui contrôlent la salinisation des
sols.
La production des cultures se change à
l'évolution de la quantité des sels dans le sol. En effet, 6 dS/m
au plus de conductivité électrique est une valeur convenable pour
produire 100% de blé. Par contre si la valeur de conductivité
électrique de la pâte saturéesupérieure ou
égale à 20 dS/m, on ne peut pas apercevoir de produit de
blé.
La plante de courge ne tolère pas la salinité
des sols ; à une valeur de conductivité électrique
qui ne dépasse pas 4,7 dS/m, le niveau de production peut atteindre
100%. En revanche, 15 dS/m est une valeur qui peut baisser le niveau de
production vers 0%.
Pour mesurer et contrôler la gravité de la
salinité des sols, il existe trois méthodes : la
première méthode celle au laboratoire par la mesure de
conductivité électrique de la pâte saturée ou la
méthode In situ par la mesure de conductivité
électromagnétique de sol ou aussi la méthode à
distance celle de la télédétection.
Chapitre 2 : Présentation de la zone
d'étude
1. Photo 1 : Vue
aérienne de Kalâat Landelous prise en 2 octobre 2007
Cadre géographique :
Kalâat Landelous est située à 35Km au Nord
de Tunis sur la rive droite de l'ancien lit d'oued Mejerda et en bordure de la
Méditerranée à une altitude de 3 à 5m.
La délégation de Kalâat Landelous couvre
plus de 42% (19305ha) (D'après, Commissariat Régional au
Développement Agricole, Ariana) de la superficie totale de gouvernorat
d'Ariana.
Le nombre de population dans la délégation de
Kalâat Landelous est de 23045 habitants : La majorité des
habitants se concentrent dans la communauté de Kalâat Landelous et
la minorité s'est installée à Hessien, le Pont de Bizerte,
Bou Hnech, et Nahli.
La superficie de la commune de Kalâat Landelous est
très faible. Elle représente 0.34% (66.5ha) (D'après,
Agence d'Urbanisme de Grand Tunis) de la superficie totale de la
délégation.
Le périmètre public irrigué, la zone
d'étude, s'étendent sur la rive gauche de la Mejerda au
nord-ouest de la délégation de Kalâat Landelous sur une
surface de 2905 ha (D'après Comité de suivi des
périmètres irrigués, 1998). Le périmètre
irrigué de Kalâat Landelous (Voir la carte 1 ci-dessous)
appartient au système hydropédologique de la Mejerda, Il est
irrigué par les eaux de crues retenues dans les barrages d'El Aroussia
et de Tobias.
La parcelle de courge fait partie du périmètre
public irrigué de Kalâat Landelous.Elle se situe dans une latitude
37° 04' 29.27'' Nord et unelongitude 10° 05' 56.82'' Est.
Elle est placéeà quelques kilomètres (2,2
kilomètres distance vol d'oiseau) au Nord-Ouest de centre ville de
Kalâat Landelous. À quelques mètres et en voisinage gauche
de la parcelle de courge, il se trouve l'ancien lit de Mejerda et en voisinage
droit, il y a la route secondaire d'Utique.
La carte 1 ci-après représente l'emplacement de
la parcelle de courge par rapport à la commune de Kalâat Landelous
ainsi qu'au périmètre public irrigué.
Carte 1 : Localisation de la
parcelle de courge
2. Le climat et les ressources
hydriques :
La région de Kalâat Landelous est
caractérisée par un bioclimat méditerranéen
semi-aride supérieur, elle reçoit près de 487.3 mm de
pluie par an et son déficit hydrique climatique annuel
s'élève à plus de 900 mm.
Graphique 4 :
Répartition mensuelle des pluies à Kalâat Landelous
2.1. Pluie :
D'après ce graphique, nous remarquons une faiblesse
relative des précipitations au cours de la période printemps
été, et leur concentration en automne-hiver. La
répartition saisonnière des pluies fait apparaître 42 % de
pluie qui tombe annuellement au cours de trois mois d'hiver, 33% au cours des
trois mois d'automne, 21 % des pluies tombe au printemps et 4 % seulement
pendant la saison estivale, d'où un régime saisonnier de pluie de
type HAPE (hiver, automne, printemps et été).
2.2. L'humidité :
Tableau
4 : la moyenne de l'humidité relative en pourcentage
L'humidité relative de l'air oscille entre 65 et 80 %.
2.3. La température :
La température moyenne mensuelle du site varie entre 11
et 27°C et la moyenne annuelle est de 18 C°.
Graphique 5 :
Températures moyennes et extrêmes mensuelles relevées
à Kalâat Landelous
2.4. Les vents :
Tableau
5 : la vitesse moyenne des vents en mètre par seconde
Les vents dominants dans la basse vallée sont de
direction nord-ouest. Ils sont fréquemment redoutables, notamment le
sirocco en été. La vitesse moyenne du vent varie entre 0,8 et
1,5m/s.
2.5. L'insolation :
Tableau
6 : l'insolation moyenne en heure par jour
La durée annuelle de l'insolation en Kalâat
Landelous est environ 31426,5 heures. C'est en été qu'il y a le
plus de journées ensoleillées, où l'insolation atteint
10.6 heures par jour et descend jusqu'à 3.2 heures par jour courant le
mois de décembre.
2.6. L'aménagement hydrique :
La Vallée de la Mejerda est drainée pour le
périmètre irrigué de Kalâat Landelous à
l'aide de grands émissaires. Le réseau de drainage mis en oeuvre
entre les fins des années 80 comprenait des canalisations en PVC
annelés de 80 mm de diamètre, distantes de 40 mm, placées
à une profondeur moyenne de 1,5 m, des collecteurs secondaires à
ciel ouvert ayant une profondeur minimale de 1,60 m, et deux émissaires
qui acheminent l'eau de drainage vers une station de pompage refoulant l'eau
vers la mer. (HCHICHA, M. 2002)
Paramètres de drainage du
périmètre irrigué de Kalâat
Landelous :
Paramètres
Valeur
Perméabilité de la couche supérieure :
Ks1 (m/j) 0,53
Perméabilité de la couche supérieure :
Ks2 (m/j) 0,53
Débit moyen de drainage : Q (m/j) 0,00432 (0,5
l/s/ha)
Profondeur minimale de la nappe : Z (m) 0,68
Profondeur minimale des drains : P (m) 1,35
Hauteur de la nappe à l'interdrain : H (m) 0,68
Profondeur du substratum imperméable : D (m) 3
Profondeur de la couche équivalente : d (m) 2
L2 = (4* K1*H2+ 8*K2*d*H) / (Q) 1600 [(4*0,53*0,682) +
(8*,53*2*0,68)]/0,00432
Ecartement des drains : L (m) 40
Adapté de AGRAR, 1992
Tableau
7 : Le volume moyen de l'eau d'irrigation en m3 par mois
Les eaux d'irrigation sont gérées par la
Société d'Exploitation du Canal et les Adductions des Eaux du
Nord (SECADENORD). Le tableau 7 montre 10804196 m3 le total de
volume d'eau d'irrigation fourni au périmètre entre la
période 2002 et 2007. Le volume moyen est, presque, 10 Million
m3 de l'eau d'irrigation chaque année dès la mise en
marche des canaux de drainage.
3. Les ressources en sol :
Les études de BOUKSILA (1992) ont
prouvé que la texture à l'intérieur du
périmètre est hétérogène et non uniforme.
Elle est fine en surface: 30% d'argile en moyenne, 52% de limon et 15% de
sable. L'argile et le limon fin sont positivement corrélés entre
eux et moins dispersés que les autres fractions. Les variogrammes bruts
moyens de l'argile et l'argile+limon fin révèlent un important
effet de pépite qui est imputé essentiellement au pas
d'échantillonnage élevé (360 m x 200 m). Les variogrammes
de direction parallèle à l'oued Mejerda présentent les
meilleures corrélations spatiales. Les sols
hétérogènes, laissent présager un comportement
hydrodynamique à écoulement réduit et un travail du sol
plus difficile. Sur la base de la fraction argile+limon fin, neuf unités
texturales ont été mises en évidence
Figure
6 : Les unités texturales
Des mesures faites tous les 200 m sur un transect T l puis
avec un pas de mesures de 20 m seulement sur T2, montrent que la
variabilité des fractions granulométriques atténue.
Cependant, le sol reste hétérogène et anisotrope en
dépit des mesures rapprochées .La densité apparente
croît de 1.36 en surface à 1,615 en profondeur avec une variante
inférieure à 10%. Cette variable est assez structurée. Les
portées des mesures s'élèvent en profondeur. La variation
verticale est de loin supérieure à la variation latérale.
La capacité de rétention de l'eau élevée de l'ordre
de 280 mm, le sol reste humide pendant une période assez longue
après l'arrêt des pluies ou des irrigations. La moyenne de la
perméabilité selon la méthode de Müntz est d'environ
3.41 cm/h sur Tl et d'environ 1,67 cm/h sur T2. Elle est plus dispersée
sur Tl (C.V= 153% sur Tl et seulement a 69% sur T2), les états de
surface étant plus forte. Ainsi, la perméabilité est
égale à 0,43 cm/h dans le sol tassé, 1,07 cm/h dans une
jachère non travaillée et 2,01 cm/h au niveau du labour. Le
tassement régénère une microporosité favorisant la
remontée capillaire des sels. La conductivité hydraulique
à saturation est atteinte plus rapidement dans le labour. Le
régime quasi-permanent est atteint après 20 mn alors qu'il n'est
atteint qu'après 60 mn dans la jachère et après 107 mn
dans le sol tassé. Selon la méthode de Porchet, la valeur moyenne
de la perméabilité est de 1.59 crn/h avec un C.V égal
à 87% sur Tl. Cette moyenne s'élève sur T2 à 2,24
cm/h mais la série est moins dispersée; C.V égale à
67%. Les sols sont moyennement drainants. Dans la jachère, la
perméabilité est lente en profondeur (0.31 cm/h) et devient
très lente dans le sol tassé (0,17 cm/h). Au niveau du labour, la
perméabilité s'élève à 2.88 cm/h Ces sols
disposent d'une porosité de drainage d'environ 8%. Elle varie de 1% dans
le sol tassé, 2% dans la jachère et s'élève
à plus de 10% dans le sol labouré. Pour minimiser l'effet de la
zone non saturée et des forces capillaires, la
perméabilité mesurée au niveau d'une parcelle de 25
m2 ayant été saturée en eau sur 1 m de
profondeur n'est que de 0,60 cm/h. Elle est ainsi plus faible quand la
saturation du sol est maximale. (BOUKSILA, 1992).
4. Conclusion :
Le périmètre public irriguéde
Kalâat Landelous représente 15% (2905 ha) de la superficie totale
de la délégation de Kalâat Landelous (19305 ha). Il
reçoit10 million m3 de l'eau d'irrigation d'Oued de Mejerda
dont 9,15 million m3 d'eau d'irrigation les 7 mois entre le
printemps et l'été en revanche 8,5% dans les 5 mois d'hiver et
d'automne et plus que 487.3 mm de pluie par an. Il se caractérise par
une humidité relative de l'air oscille entre 65 et 80%, une durée
annuelle de l'insolation est environ 31426,5 heures et une vitesse moyenne du
vent varie entre 0,8 et 1,5m/s.
D'après les paramètres et les données
signalées dans le paragraphe précédent, nous distinguons
le Diagramme Ombrothermique, ci-dessous, qui présente le régime
thermique de la région de Kalâat Landelous. Et nous constatons,
d'après le graphique 6, qu'une période sèche
s'étale plus de 5 mois (de fin Avril à fin Septembre) qui
engendre un déficit hydriques'élève (à plus de 900
mm), d'où le recours à l'irrigation pour la plupart des
spéculations et en particulier les cultures estivales.
Graphique 6 : Diagramme
Ombrothermique de Kalâat Landelous
Chapitre 3 : Matériel et méthode
1. Méthode
d'échantillonnage :
1.1. Evaluation
préliminaire :
Nous avons fait une sortie terrain pouravoir une revue de
données existantes. Le propriétaire (ou l'utilisateur) du terrain
est souvent la principale source d'information. En effet, nous avons
reçu des informations qui concernent la superficie de la parcelle, le
volume d'irrigation par jour, le besoin de la plante à chaque irrigation
et le nombre d'irrigation par semaine :
- La superficie : 175 m × 60 m 1.05 ha
- Avec : l : litre
h : heure
Nombre d'irrigation par semaine : 4 fois par semaine
- Le besoin en eau d'une plante de 0 à 10 cm
d'hauteur : 8 l/ (h ×2)
- Le besoin en eau d'une plante de 10 à 20 cm
d'hauteur : 16 l/ (h ×2)
- L'espacement entre deux plantes : 2.5 mètres
- L'espacement entre deux lignes de plantation : 3
mètres
- Nombre des plantes dans la parcelle : 24 ×58 1392
plantes
- L'espacement entre les goutteurs : 40 cm
- L'espacement entre les conduites PVC (Tuyau) : 3
mètres
Figure
7 : l'équipement de la parcelle de la courge
Conduite PCV
Groupe de pompage
Source d'eau
1.2. Campagne
d'échantillonnage :
1.2.1. Objectifs :
Avant d'entreprendre une campagne d'échantillonnage,
nous avons défini tout d'abord les objectifsdeconnaître la
salinité de sol et son rapport avec la qualité d'eau. Les
principaux objectifs poursuivis consistent à démontrer la
présence de sels dans les sols, à définir le degré
de la salinisation et à évaluer la distribution spatiale des
sels.
Il est nécessaire d'atteindre à préciser
le profil stratigraphique et les propriétés des sols de la
parcelle de courge.En effet, nous avons suivi d'autrescampagnes
d'échantillonnage sur la même zone d'étude qui sont
élaborées par MORRI M. (2011)de l'unité de recherche
Gestion et Conservation des Ressources en Eau, l'INAT.
1.2.2. Patron
d'échantillonnage :
Les approches les plus utilisées lors des campagnes
d'échantillonnage de sols sont l'échantillonnage ciblé,
l'échantillonnage aléatoire systématique et
l'échantillonnage aléatoire simple. Ces approches peuvent
également être combinées pour améliorer la
qualité de l'information recueillie lors de l'échantillonnage. Il
va falloir faire une localisation en plan pour élaborer le patron
d'échantillonnage des différents prélèvements, de
même pour définir le type d'échantillons à
prélever.
La localisation des stations d'échantillonnage en plan
est généralement faite à partir des cartes. Les
emplacements sont ensuite localisés sur le terrain.Le patron
d'échantillonnage élaboré est suffisamment flexible pour
permettre des ajustements sur le terrain.
Nous avons fait deux compagnes d'échantillonnages dans
le même terrain celle de la courge dans le même jour (1 juin 2011):
- 1ère compagne : pour enregistrer la
réponse électromagnétique des sols.
- 2ème compagne : pour extraire des
échantillons de sols de la parcelle de courge pour la mesure de la
salinité de la pâte saturée et l'analyse de la
granulométrie du sol, au laboratoire.
1ère
compagne :
Pour faire la campagne d'échantillonnage du sol par une
sonde électromagnétique GEONICS EM38, nous avons combiné
la méthode d'échantillonnage ciblé et la méthode
d'échantillonnage aléatoire systématique. Ces
méthodes ont consisté à prélever des
échantillons du sol à un endroit précis où les
renseignements obtenus nous font soupçonner une salinisation, et nous
fontpermettre une couverture uniforme du terrain à l'étude.
Nous avons su que les goutteurs sont fixés à
quelques millimètres au dessus de la plante de la courge. En revanche,
l'eau de l'irrigation forme un bulbe d'humectation à la zone racinaire
de plante qui est le gradient de concentration du sel. Nous avons
configuré un maillage qui est basé sur la zone d'implantation de
la plante de courge, selon une structure régulière par une
approche d'échantillonnage ciblé et systématique pour
faciliter la cartographie des données et l'interprétation des
résultats d'analyses en permettant de tracer des profils longitudinaux
et transversaux de la salinisation. (Voir figure 8)
Le nombre d'enregistrement établi par le GEONICS dans
la parcelle de courge égalà 162.
Figure
8 : Le maillage de la parcelle de courge
2ème compagne :
La deuxième compagne se caractérise par une
approche d'échantillonnage ciblé. En effet, nous avons
prélevé des échantillons du sol à un endroit
précis. En choisissant les points où les données de la
sonde enregistrés dans la fiche de sondage qui ont montré une
grande variabilité entre une série de données.
À l'aide d'une tarière manuelle qui fore le sol
de faible profondeur (de zéro à 1 mètre), nous avons
prélevé 21 échantillons du solsur un Hectarepour
préparer la pâte saturée au laboratoire et pour mesurer la
conductivité électrique.
2. Caractérisation physicochimique de la parcelle de
courge :
Au sein de la direction des sols, nous avons fait l'analyse
granulométrique comme nous avons défini les
propriétés chimiques du sol et celles qui sont liées au pH
et à la salinité des mêmes échantillons qui sont
prélevés de la parcelle de courge lors de la campagne 2 (voir
titre : 2.3.1.2. Campagne d'échantillonnage).
2.1. Analyse
granulométrique :
Nous avons défini la propriété physique
du sol qui est liée à la granulométrie, la structure et la
circulation des fluides à travers les vides édifiés par
l'arrangement de leurs éléments structuraux.
2.1.1. But :
L'analyse granulométrique permet de déterminer
la grosseur et les pourcentages pondéraux respectifs des
différentes familles de grains constituant les échantillons.
En effet, l'analyse granulométrique a pour objectif de
déterminer la texture du sol :
La répartition des diamètres d'après
Atterberg est la suivante :
· Argiles d <0.002mm.
· Limons fins 0.002<d<0.02mm.
· Limons grossiers 0.02<d<0.05mm
· Sables fins 0.05<d<0.2mm.
· Sables grossiers 0.2<d<2mm.
2.1.2. Principe :
L'analyse granulométrique consiste à classer les
différents grains constituants l'échantillon en utilisant une
série de tamis, pour la fraction sableuse et la sédimentation
dans l'eau avec la pipette de Robinson pour les fractions fines.
2.1.3. Mode opératoire :
L'opération permet les cinq démarches
suivantes :
(1) Destruction de la matière organique :
i. Nous pesons 20g du sol tamisé à 2mm. Nous
considérons à faire l'attaque à froid par l'ajout de 20ml
d'eau oxygénée avec le 20g du sol dans un Erlenmeyer ; en
laissantlasolution une nuitée.
ii. Nous faisons l'attaque à chaud par l'ajout de 400ml
d'eau distillée puis nous laissons chauffer la suspension à
ébullition sur une plaque chauffantependant 2heures. (Voir figue 9,
ci-après)
iii. Nous ajoutons 10ml d'Hexamétaphosphate de sodium
et 2ml d'ammoniaque pour stabiliser la suspension.
Figure
9 : Dispositif de la destruction de la matière organique (attaque
à chaud)
Plaque chauffante
La solution dans un Erlenmeyer
(2) Prélèvement «Argiles + Limons
»:
i. Nous mettons la suspension dans les éprouvettes en
ajoutant un litre d'eau distillée.
ii. Nous mesurons la température de la solution et nous
déterminons le temps de chute pour 10cm de profondeur pour les
particules de diamètre inférieur à 0.05mm.
iii. Nous agitons de nouveau l'éprouvette par
retournement à la main en bouchant son extrémité pour
homogénéiser la suspension, nous posons l'éprouvette et
déclenchons le chronomètre.
iv. Nous faisons descendre la pipette délicatement dans
la suspension jusqu'à 10cm de profondeur.
v. Nous attendons le temps nécessaire pour la chute des
sables.
vi. Nous aspirons et recueillons le liquide dans une capsule
tarée.
vii. Nous portons à l'étuve à 105°C
environ 24 heures.
(3) Prélèvement « Argiles + Limons
Fins » :
i. Nous faisons les mêmes étapesde « les
Argiles et les Limons » mais le temps de chute sera plus long (4min
48s pour une température de 20°C).
(4) Prélèvement des « Argiles
» :
i. Nous procédons de la même manière que
le prélèvement précédent mais le temps de chute
sera encore plus long : 8heures à 20°C
(5) Détermination des « Sables Fins et
Grossiers » :
i. Nous lavons par jets de pissette ses sables et les
recueillir dans un creuset.
ii. Nous mettons dans l'étuve à 105°C
pendant 24heures.
iii. Nous versons le contenu de l'éprouvette sur deux
tamis superposés, le premier à 0.2mm et le second de 0.05mm ; les
sables retenus sur le tamis 0.2mm sont les sables grossiers, et les sables fins
sur le tamis de 0.05mm.
2.2.
Détermination du pH :
2.2.1. But :
Le pH de la solution qui entoure les particules de terre
à l'état naturel est sujet à des variations en fonction
des changements dans les rapports terre/solution motivés par le climat
la culture et d'autres facteurs.
2.2.2. Principe :
Le potentiel hydrogène (pH) mesure l'activité
chimique des ions hydrogènes (H+) en solution ; il mesure
donc son acidité ou sa basicité. Le pH est le paramètre
servant à définir si un milieu est acide ou basique. Il est la
mesure du nombre d'ions d'hydrogène (H+) présents dans
le sol. La mesure est effectuée sur une suspension sol/solution soit
dans le témoin soit dans des solutions normales de KCl par la
méthode électrométrique au moyen d'un pH-mètre
à lecture directe.Le pH est un mode d'expression de la concentration en
ions hydrogène dans un apport terre fine/eau (1/2.5).
2.2.3. L'échelle de
l'acidité :
Il s'exprime selon une échelle de 0-14 il est de valeur
faible avec pH <6.5 indiquant une acidité ; la
valeur > 7 correspond à un pH basique, la valeur 7
indique un milieu neutre.
Figure
10 : Echelle de pH (Potentiel Hydrogène)
Les sols calcaires sont généralement basiques,
alors que les sols sableux ou très riches en matière organique
sont plutôt acides.
La plupart des plantes s'accommodent d'un pH autour de la
neutralité (de 5,5 à 7,5)
2.2.4.
L'échelle de pH de sol :
Appréciations pH H2O
Fortement acide pH < 5
Acide 5 < pH < 6
Légèrement acide 6 < pH < 6,6
Neutre 6,6 < pH < 7,4
Légèrement alcalin 7,4 < pH < 7,8
Alcalin pH > 7,8
2.2.5. Mode opératoire :
Nous pesons 20g de sol sec tamisés à 2mmdans un
bécherde 100ml. Nous ajoutons 50ml d'eau distillée puis nous
agitons et laissonsla solution en contact pendant 2heures. Ensuite, nous
faisons étalonner le pH-mètre avec les solutions tampons. Enfin,
nous mesurons la solution à l'aide de pH-mètre.
2.3. Mesure de la
conductivité électrique de l'extrait de la pâte
saturée :
La Conductivité électrique de la pâte
saturée (CEe) est une méthode qui a servi de standard pour
mesurer la charge en sels solubles dans le sol. Elle est mesurée selon
la méthode préconisée par le laboratoire de Riverside
(US Salinity Laboratory Staff ; Richards, 1954).
2.3.1. Principe
La salinité globale de la pâte saturée est
déterminée par la mesure de la (CE) exprimée en dS/m et
corrigée à une température 25 °C.
2.3.2. Echelle de
salinité :
Tableau
8 : Classement de la salinité selon la conductivité
électrique
Source : Direction des sols
CE (dS/m)
2.3.3. Mode opératoire :
Nous pesons200 g de sol sec tamisés à 2mm.
Nousles mettons dans une boiteplastique de 100ml puis nous procédons
à la préparation de la pâte saturée par l'ajout
progressif de l'eau distilléepour humecter le sol qu'à malaxer la
solution à l'aide d'une spatule. Une fois, la pâte devient
brillante, nous y créons une fente moyennant une spatule. Ainsi, si la
fermeture de cette cicatrice se fait rapidement, nousdevons cesser l'ajout de
l'eau distillée. Nous munissons la boite d'un couvercle étanche,
en laissant la pâte en repos pendant 2 heures au minimum.(Voir Photo
2)
Après 2 heures, la pâte est mise dans un
dispositif en connexion avec une pompe à vide qui fait la filtration de
la solution du sol (extrait de la pâte saturée). Nous recueillons
l'eau de filtration par décantation.La solution
récupérée dans un flacon sert à la mesure de la
conductivité électrique moyennant un conductimètre de
laboratoire. Les valeurs obtenues de la conductivité électrique
doivent être corrigées afin de les rendre à la même
échelle de température (25 °C). (Voir Photo 2)
Photo 2 : Dispositif de la
mesure de la conductivité électrique de l'extrait de la
pâte saturée
2.4. Mesure de la
conductivité électromagnétique :
2.4.1. Principe :
La mesure de la conductivité
électromagnétique est une mesure geospatialisée fiable,
rapide,non envahissante et non destructive. Cette méthode
d'investigation indirecteest devenue une référence pour le suivi
spatio-temporel de la salinité du sol.
2.4.2. Matériel :
Caractéristique du
EM 38 :
Measurements conductivity (dS/m) or inphase ratio (ppt)
Sensor dipole transmitter
Intercoil spacing 1 meter
Operating frequency 14.6 kHz
Power supply 9 volt alkaline battery
Conductivity range 100 to 1000 dS/m
Inphase range #177;29 ppt
Resolution #177;0.1% of full scale
Accuracy #177;5% at 30 dS/m
Instrument dimensions 103 x 12 x 12.5 cm
Case dimensions 117 x 19 x 13 cm
Instrument weight 2.5 kg
Shipping weight 10 kg (including case)
Soil salinity assessment, 1999, FAO
2.4.3. Le principe de fonctionnement du
EM38 :
Photo 3 : Positions de mesures
avec le EM38
La sonde EM38RT se place sur la surface du sol et mesure
instantanément la conductivité électromagnétique.
Elle peut être placée selon la configuration horizontale des
bobines pour intégrer une mesure d'environ 1 m de profondeur du sol, ou
dans la configuration verticale des bobines pour intégrer les lectures
d'environ 2m de profondeur. (Voir photo 3)
Figure
11 : Principe de fonctionnement du EM38
La bobine de transmission induit un champ magnétique
primaire à travers le sol qui, selon ses propriétés,
induit un deuxième champ magnétique qui est détecté
par la bobine de réception située à un mètre de la
bobine de transmission (voir figure 11). La relation entre ses champs est
transformée en mesure de la conductivité
électromagnétique.
2.4.4. Calibration du EM38 :
Avant de commencer la mesure de la conductivité
électromagnétique avec la sonde EM38, il est nécessaire de
vérifier la batterie et de calibrer la sonde mentionné
ci-dessous:
(1) Placer l'interrupteur "ON-OFF-BAT" dans la position "BAT"
(à la position 1000 dS/m, une batterie chargée doit donner une
valeur absolue supérieure à 720).
(2) Placer l'interrupteur "ON-OFF-BAT" dans la position "ON"
et laisser EM38 se réchauffer pendant 15 minutes.
La sonde EM38 est très sensible aux objets
métalliques placés près des bobines de transmissions. Par
conséquent, il faut enlever tous les objets métalliques
personnels et s'assurer que l'instrument n'est pas actionné près
des tuyaux métalliques enterrés, des radios, des
téléphones cellulaires, des radars militaires, etc...
La calibration de la sonde doit s'effectuer de 1 à 2
fois par jour dans un sol conducteur (champ irrigué) et plus
fréquemment dans un sol non conducteur (lecture d'environ 10dS/m).
Les étapes suivantes représentent le processus
de la calibration de la sonde EM38 :
Etape 1:
· Placer la sonde EM38RT sur le sol dans la position
verticale.
· Avec l'interrupteur "MODE" dans la position Q/P gauche,
déplacer le dial "Q/P ZÉRO" jusqu'à obtenir une lecture de
0dS/m.
Etape 2 :
· Avec l'interrupteur "MODE" en position I/P droite,
déplacer les dials "COARSE" et "FINE" jusqu'à obtenir une lecture
de 0dS/m.
· Remettre l'interrupteur "MODE" en position Q/P et
vérifier que la lecture est 0dS/m. Le cas contraire, déplacer
encore le dial Q/P ZÉRO jusqu'à ce que la lecture soit 0dS/m.
Etape 3 :
· Soulever EM38 à 1,5 m au-dessus de la surface du
sol en position horizontale et passer les étapes 4 à 6.
Etape 4 :
· Avec l'interrupteur "MODE" en position Q/P gauche,
déplacer le dial "Q/P ZÉRO" jusqu'à obtenir une lecture de
0dS/m.
· Avec l'interrupteur "MODE" en position I/P droite,
déplacer les dials "COARSE" et "FINE" jusqu'à obtenir une lecture
de 0dS/m.
· Remettre le "MODE" en position Q/P gauche et
vérifier que la lecture est 0dS/m. Le cas contraire, déplacer
encore le dial "Q/P ZÉRO" jusqu'à ce que la lecture soit 0dS/m.
Etape 5 :
· Avec l'interrupteur "MODE" en position Q/P gauche,
déplacer le dial "Q/P ZÉRO" jusqu'à ce qu'il donne une
valeur arbitraire (par exemple : H = 10dS/m ; où H est la mesure
horizontale).
· Changer EM38 en position verticale et repérer la
valeur mesurée (par exemple : V=16dS/m).
· Calculer V - H (dans l'exemple donné : V - H =
16 -10 = 6 dS/m).
Etape 6 :
· Avec l'interrupteur "MODE" en position Q/P gauche et
l'EM38 dans la position horizontale, tourner le cadran Q/P ZÉRO
jusqu'à ce que la lecture soit la valeur calculée dans
l'étape 5 (dans cet exemple, 6dS/m).
· Changer EM38 à la position verticale. La lecture
devrait être le double de la valeur obtenue en position horizontale (dans
cet exemple, la lecture devrait être 12 dS/m).
Remarque :Avec la sonde placée
à 1,5 m au-dessus de la surface du sol, la lecture verticale (V) devrait
être égale à deux fois la lecture horizontale (H). En
d'autres termes, V=2H. Si cette relation n'est pas obtenue,
répéter les étapes 4 à 6. Une fois que la relation
V=2H est obtenue, appliquer le frein sur le dial Q/P et commencer la mesure.
2.4.5. Mesure de la conductivité
électromagnétique avec la sonde EM38 :
(1) Mesurer la température du sol à 2 ou 3
profondeurs (30, 60 et 90cm) et calculer la température moyenne T afin
de convertir la conductivité électromagnétique de t
à 25°C.
(2) Avec la sonde posée sur la surface du sol en
position horizontale et "MODE" en position I/P droite, déplacer "COARSE"
et "FINE" jusqu'à obtenir 0dS/m.
(3) Avec "MODE" dans la position normale de Q/P, noter la
lecture donnée dans l'écran. C'est la valeur de la
conductivité électromagnétique horizontale en dS/m. Cette
valeur devrait être divisée par 100 pour obtenir la
conductivité électromagnétique en dS/m.
(4) Avec la sonde posée sur la surface du sol en
position verticale et "MODE" dans la position I/P droite, déplacez
"COARSE" et "FINE" jusqu'à obtenir une lecture de 0 dS/m.
(5) Avec "MODE" dans la position normale de Q/P, noter la
lecture donnée dans l'écran. C'est la valeur de la
conductivité électromagnétique en position verticale en
dS/m. Cette valeur devrait être divisée par 100 pour obtenir la
conductivité électromagnétique en dS/m.
(6) Selon l'expérience de mesure avec le EM38, il n'est
pas nécessaire de vérifier le zéro à chaque fois
car les petites déviations de zéro n'affectent pas la lecture de
la conductivité électromagnétique.
Nous avons choisi de faire une mesure et un enregistrement
manuels des données. C'est la méthode la plus simple qui consiste
à prendre des mesures avec le GEONICS EM38comme il est indiqué
ci-dessus.En notantau fur et à mesure la valeur donnée par
l'écran numérique sur le papier de sondage.
2.4.6. Traitement de données
enregistrées :
Le traitement des données de la conductivité
électromagnétique consiste à calculer la
corrélation entre la valeur réelle celle de la
conductivité électrique de la pâte saturée et la
valeur apparente de conductivimètre électromagnétique.
Nous avons pris 21 échantillons (7 profils) à
des différentes profondeurs du sol 0-30, 30-60 et 60-90 cm. Nous avons
calculé la moyenne 0-90 cm pour chaque profil.
Nous avons aussi 324 valeurs qui ont été
enregistrées par l'appareil GEONICS ; 162 valeurs en mode
horizontal et 162 valeurs en mode vertical. (Voir l'annexe 2)
Les lectures fournies par l'appareil GEONICS et les valeurs de
conductivité électrique faites au laboratoiredoivent être
corrigées afin de les rendre à la même échelle de
température (25 °C) en utilisant le tableau de calibration de la
température.(Voir l'annexe 3)
2.4.6.1. Calibration des valeurs prises
en mode horizontal :
La conductivité électrique apparenteest
estimée par la régression linéaire qui est
représentée par l'équation affine suivante :
CEe(x)=aCEH+b
CEH : La conductivité
électromagnétique horizontale
CEeMoy(0-90cm) : La conductivité électrique
de profondeur moyenne 0-90 cm de la pâte saturée moyenne
Soit :Xi = CEH(dS/m à 25°C)
Yi = CeMoy(0-90cm) dS/m à 25 °C
Le coefficient de corrélation est proche à la
valeur extrême« 1 », ce qui exprime que les deux
variables Xi et Yi sont « fortement corrélées ».
Graphique 7 : Droite
d'ajustement linéaire : Equation d'étalonnage :
corrélation entre CEH et CEe moy (0-90 cm)
D'après le graphique 7, nous avons l'équation
suivante :
CEe(x)=2,8095*CEH - 0,2189
2.4.6.2. Calibration des valeurs prises
en mode vertical :
L'emplacement de GEONICS selon la configuration verticale des
bobines peut intégrer les lectures d'environ 2m de profondeur. Pour
cela, nous avons considéré que la valeur de la
conductivité électrique de la pâte saturée à
la profondeur 90 cm et la valeur moyenne entre 0-200cm.
Nous avons établi la même méthode celle de
la régression linéaire pour faire le calcul de la
conductivité électrique apparente.
Nous avons considéré que :
CEV : La conductivité électromagnétique
horizontale
CEeMoy(0-200cm) : La conductivité électrique de
profondeur moyenne 0-200 cm de la pâte saturée moyenne
L'équation affine de la régression
linéaire s'écrit : CEe'(x)=a'CEV
+b'
Soit :X'i = CEV(dS/m à 25°C)
Y'i = CeMoy(0-200cm) dS/m à 25 °C
Le coefficient de corrélation est proche à la
valeur extrême « 1 », ce qui exprime que les deux variables X'i
et Y'i sont « fortement corrélées ».
Graphique 8 : Droite
d'ajustement linéaire : Equation d'étalonnage :
corrélation entre CEV et CEe moy (0-200 cm)
D'après le graphique 8, nous avons l'équation
d'étalonnage suivante :
CEe'(x) = 3,0116*CEV - 1,0481
3. Méthode d'analyse
géostatistique :
L'analyse géostatistiqueoffre une gamme d'outils
puissants pour l'analyse exploratoire des données spatiales et la
création des surfaces interpolées. Il permet de créer des
modèles continus à partir des données
échantillonnées et de prédire ainsi les valeurs sur des
régions où le prélèvement n'a pas pu être
effectué. De plus, l'analyse géostatistique accorde la
possibilité d'analyser les caractéristiques qualitatives et
quantitatives des données échantillonnées. (ESRI,
2010)
Nous avons fait l'analyse géostatistique pour
cartographier les données calibrées. En effet, nous avons choisi
la méthode géostatistique Krigeage ordinaire
(GAASCUEL-ODOUX, 1984 ;
VOLTZ, 1986 ; WALTER,
1990etBOIVOIN, 1991)
pour :
· construire et interpréter les
semi-variogrammes
· la représentation de la répartition de la
salinité des sols
· construiredes cartesd'isovaleurs
Nous avons réalisé l'analyse
géostatistique de données à l'aide du logiciel ARCGIS 9.3
en appliquant les étapes suivantes :
3.1. Mise en oeuvre des points d'échantillonnage.
· Ouvrir la base de données qui est
enregistrée sur Excel2010 par ARCGIS 9.3.
· Sélectionner les coordonnées X et Y (1)
et sélectionner le système de projection (2)
3
1
2
· Une fois qu'on a affiché les points, les
échantillons sont localisés (3) dans un système de
projection bien déterminé.
3.2. La cartographie de la surface de concentration des sels
dans le sol :
Nous allons créer les valeurs de conductivité
apparentepar l'interpolation. Nous allons faire la cartographie de la surface
de concentration des sels dans le sol en utilisant les paramètres de
Krigeage ordinaire.
4
3
2
1
· Nous cliquons sur « Geostatistical
Wizard » (1) pour commencer l'analyse géostatistique.
· Une boite de dialogue (2) qui sera affichée et
qui demandera la méthode d'interpolation et l'emplacement de
données qu'elles vont être interpolées. Nous choisissons la
méthode Krigeage et nous importons les valeurs de conductivité
électrique apparente et nous mettons en place les coordonnées X
et Y des données.
· Nous sélectionnons dans la boite de dialogue
« méthode géostatistique » la carte de
prédiction et nous choisissons le second ordre de suppression de la
tendance (3). Un polynôme de second degré sera adapté pour
tracerla courbe qui va préciser lesdirections géographiques de la
carte.
· La boite de dialogue (4) montre l'élimination de
la tendance en option standard.
8
7
6
5
a
b
· Cette étape est considérée comme
la plus importante puisque nous allons faire la modélisation
dusemivariogramme (5). Le nuage des points présentés dans
lesemivariogramme doit être corrélé en faisant cocher
anisotropy (a) ensuite nous modifions la direction de l'angle (b) pour
atteindre un maximum de points proches de la courbe modèle
· Dans la boite de dialogue
« Searchingneighborhood » (6) nous constatonsque les points
d'échantillonnages ainsi qu'une ellipse dans un emplacement par
défaut. Il va falloir orienter l'angle de direction comme il est
corrélé dans (1, b) lesemivariogramme
9
· L'étape (7) de la validation croisée
(Cross-validation) sert à fournir les prévisions les plus
précises pour indiquer si le modèle est raisonnable pour la
production d'une carte. En cliquant sur QQPlot (8), nous pouvons voir que
certaines valeurs tombent légèrement au-dessus et au dessous de
la ligne, mais la plupart des points très proche de la ligne droite en
pointillé, ce qui indique que les erreurs de prédiction sont
prêtesà être normalement distribuées.
· Une fois le taux d'erreur est très proche de 0,
nous pouvons passer à la dernière étape celle d'observer
le sommaire de la méthode (9) et la création de la carte de
répartition de la salinité des sols.
3.3. Création de la carte d'isovaleurs :
Pour faire une carte d'isovaleurs, il faut sélectionner
la couche de l'indicateur Krigeage avec le bouton droit, puis nous cliquons sur
la propriété, ensuite nous allons vers l'onglet en faisant cocher
la case qui indique le contour, enfin nous appliquons la configuration
convenable (le nombre de classe, la couleur des contours et le nombre
décimal des valeurs etc.) pour la représentation de la carte
d'isovaleurs.
4. Conclusion :
Nous avons cherché tous les renseignements concernant
la parcelle d'étude pour permettre à faire une évaluation
préliminaire. Les informations nous ont permis de fixer les objectifs et
d'établir le patron d'échantillonnage pour assister à la
compagne d'échantillonnage.
Nous avons déterminé les caractéristiques
physico-chimiques de la parcelle de courge par le biais de la mesure
d'acidité des sols, par la conductivité électrique de
l'extrait de la pâte saturée, aussi par la conductivité
électromagnétique et par la texture des sols. Nous avons choisi
la méthode électromagnétique comme outil pour
évaluer la répartition du sel dans le sol car elle
présente une méthode non destructive pour la couche vivante de la
terre. En effet nous avons enregistré 324 valeurs sur un hectare. En
revanche, Nous avons extrait 21 échantillons du sol (7 profils) à
l'aide d'un forage à tarière pour faire la calibration des
valeurs enregistrées par le GEONICS.
Nous avons traité les données
enregistrées par le GEONICS à l'aide de méthode de
régression. Nous avons fait l'analyse géostatistique de
données par la méthode Krigeage pour préparer la carte de
répartition de la salinité des sols et la carte d'isovaleurs.
Chapitre 4 :
Résultats et discussion
Après l'analyse et les traitements des
différentes données acquises sur terrain, soit par les analyses
chimique et granulométrique au laboratoire soit par les données
de la conductivité électromagnétique corrigées,
nous allons procéder à interpréter les
résultats.
1. Analyse desrésultats de la
texture de la parcelle de courge :
1.1.
Résultats de l'analyse granulométrique en % :
Tableau 9 : Résultat
des analyses granulométrique
Le tableau 9des résultats de l'analyse
granulométrique présente le taux de limon, d'argile et du sable
en pourcentage dans les trois profondeurs de l'échantillon (0-30, 30-60
et 60-90 cm). D'après ce tableau, nous constatons que le pourcentage des
fractions fines (argile+limon fin) est élevé et très
dominant. Par contre, les fractions grossières sont moins
présentées dans le sol.
1.2. Corrélation entre la CE et la fraction fine
(Argile+Limon fin) :
Graphique 9 :
Corrélation entrela conductivité électrique et la fraction
fine
La corrélation de la CE avec la fraction fine est
positivement significative (graphique 9) avec r = 0,43. Cette relation
CE-fraction fine a été signalée par plusieurs auteurs
dontHACHICHA etAL (1994).
Nous pouvons déduire à partir de cette
corrélation (graphique 9) que la texture des sols est un facteur
secondaire de la salinité des sols.
1.3. Texture de la
parcelle de courge :
Les classifications des textures sont diverses. Notre campagne
de cartographie est basée sur le triangle des textures de Hénin
comme présentéedans les figures 12, 13 et 14 ci-après.
Selon la proportion en argile-limon-sable (A-L-S), le sol est
classé au seinde ce triangle divisé en plusieurs
catégories. Nous avons cherché les particularités des sols
selon la profondeur pour que nous comprenions les mouvements des fluides dans
la parcelle de courge. Une fois ce classement effectué, les
catégories de texture sont regroupées encinq classes
différentes : très lourde et lourde pour les sols à
dominante argileuse, très légère à
légère pour les sols à dominante sableuse et limoneuse,
équilibrée pourles sols intermédiaires.
Figure 12 : Texture de la
parcelle de courge (Profondeur 0 - 30 cm)
Figure 13 : Texture de la
parcelle de courge (Profondeur 30 - 60 cm)
Figure 14 : Texture de la
parcelle de courge (Profondeur 60 - 90 cm)
D'après les graphiques 12, 13 et 14 ; Nous
constatons que la classe texturale de la zone d'étude est :
· Hétérogène, où la
profondeur du sol entre 0-30cm, puisque la texture des sols entre cette
intervalle dans l'échantillon E1 (Sud-Est de la parcelle) possède
une classe texturale argilo-limono-sableuse. Donc il permet d'un sol
équilibré là où la capacité de
rétention de l'eau est moyenne. En revanche, dans la même
profondeur, les échantillons E2, E4, E5 et E7 sont des sols lourds qui
possèdent une classe texturale argile sablo-limoneuse. L'analyse de la
granulométrie des sols montre que les échantillons E3 et E6 sont
des sols très lourds puisqu'ils caractérisent un sol argileux.
· Relativement uniforme, où la profondeur de sol
entre 30-60cm. L'échantillon E1 est un sol très lourd puisqu'il
est de l'argile. A l'apposé, les 6 échantillons qui restent sont
des sols lourds vu que la classe texturale de E2, E6 et E7 se
caractérise par une argile sablo-limoneuse et celles de E3, E4 et E5 est
définit par une argile limon-sableuse.
· Uniforme, où la profondeur de sol entre 60-90cm.
La texture des sols des échantillons E1, E2, E4 et E6 est une argile
sablo-limoneuse. E3, E5 et E7 permettent une argile limono-sableuse. Donc, Les
7 échantillons appartiennent à la classe texturale de sol
lourd.
D'une façon générale, nous pouvons
constater d'après les résultats des analyses
granulométriques des 21 échantillons dans les 3 classes de
profondeur [0-30cm] [30-60cm] [60-90cm] que la parcelle de courge se
caractérise par une classe texturale ; 81% lourde, 14% très
lourde et 4% équilibrée. Ces résultats montrent que le sol
est riche en argiles et que la classe texturale est lourde.
Le sol est saturé en eau puisque nous avons
enregistré le 22 et 23 MAI 2011 une précipitation,
successivement, de l'ordre de 16mm et 6mm(D'après CRDA,Ariana, 2011).Par
ailleurs, la rétention en eau est stabilisée par l'irrigation
quotidienne qui compte 11.2 m en eau par jour. Rappelant que nous avons fait la
compagne d'échantillonnage sur terrain celle de la courge le 1 juin
2011.
D'après la loi de Darcy où le sol est
saturé en eau ; la vitesse d'infiltration de l'eau dans un sol
enrichien argiles de classe texturale lourde présente une
perméabilité de l'ordre de 1mm/heure. En effet, nous pouvons
constater que la texture de la parcelle de courge intervient à la
préservation de l'humidité des sols car l'infiltration se fait
très lentement.
2. Tableau 10 :
Résultats d'analyse du pH
Résultat de la mesured'analyse du pH :
La plupart des oligo-éléments se dissolvent mieux
dans des conditions modérément acides (pH d'environ 6.5).
La courge est une culture maraichère à
tolérance moyenne à l'acidité du sol : pH
égale de 5,5 à 6,8.
Cependant, nous distinguons, d'après le tableau 10, que
la valeur de pH varie entre 8.21 et 8.71, indiquant que le sol est
nettement alcalin. L'alcalinisation est traduit par une
augmentation de la teneur en Na échangeable sur le complexe absorbant
du sol
La précipitation rapide des carbonates de Ca et Mg
permet aux ions Na de se fixer sur le complexe absorbant. La teneur en ions
Na2+ et K+ du sol provenant des sels alcalins (carbonates
et sulfates) conduisant à des pH supérieures à 8.
Le phénomène d'alcalinisation se
caractérise par une augmentation du pHqui peut êtrealors un frein
à la disponibilité et à l'assimilabilité de
certains éléments (Zn, P, N) et peut entraîner une
carence.
3. Résultat des analyses de la salinité au
laboratoire :
3.1. Tableau 11 : Pourcentage de saturation moyen
du sol
Le pourcentage de saturation moyenne :
Le pourcentage de saturation est le rapport du volume d'eau
distillée ajouté à un poids du sol sec jusqu'à
l'obtention de la pâte saturée. Soit :
PS = (V/P) x 100
Le pourcentage de saturation moyenne(tableau 11) des
échantillons de sol est constant pour lescouches 0-30, 30-60 et 60-90
cm.
3.2. La conductivité électriquede l'extrait de
la pâte saturée :
Tableau 12 : Résultat
des analyses de la pâte saturée
Graphique 10 : Profils salins
de la parcelle de courge
Conductivité de l'extrait à saturation (dS/m)
Profondeur de sol (cm)
Nous remarquons, dans le tableau 12, une variabilité
très faible des valeurs de la conductivité
électrique ; une valeur minimale de la CEsat est de 1,21
dS/m alors que le maximum de la CEsat est de 4,5 dS/m.
Profondeur de sol (cm)
Le graphique 10 montre la variabilité de la
conductivité de l'extrait de la pâte saturée
(CEsat).Nous distinguons la CEsatdel'échantillon
E2 qui augmente progressivement de 30 cm à 60 cm en arrivant à la
profondeur 90 cm.
La solution extraite du sol dans la plupart des profils montre
une salinité faible à moyenne.
La valeur de la CEsatde l'échantillon E4 est
stable entre les profondeurs 0-30 cm et 30-60 cm, puis elle augmente
à une profondeur de 90 cm. Par contre, nous remarquons un accroissement
de la salinité des sols de 0-30 cm à 30-60 cm de profondeur et
une brève stabilité de 30-60 à 60-90 cm dans
l'échantillon E5.
Les valeurs de la CEsat de des échantillons
E3, E6 et E7 sont plus faibles à la profondeur 30-60 cm que celles des
profondeurs 0-30 et 60-90 cm. Pour l'échantillon E1, nous remarquons une
augmentation de la salinité des sols aux profondeurs 0-30 cm et 30-60
cm et une diminution de la valeur de la CEsat à 30-60 cm et à
60-90 cm.
4. Résultat de l'analyse
géostatistique de conductivité électrique
apparente :
Les données de la conductivité
électromagnétique sont corrigées (voir l'annexe 1 et 3)
par l'équation de régression linéaire. En effet,Les
données de la conductivité électrique apparente vont
être exploitées par l'analyse géostatistique pour que les
informations soient spatialisées grâce à l'outil
d'interpolation et de la modélisation de la structuration spatiale.
4.1. Modélisation de la structuration spatiale de la
CEH :
4.1.1. La
fréquence des données CEH :
Le graphique 11 représente la fréquence de
distribution de la salinité du sol en tenant la gamme des valeurs
séparées en 10 classes. La hauteur de chaque barre
représente la densité relative de données de chaque
classe. Généralement, les caractéristiques importantes de
la distribution sont sa valeur centrale, sa propagation et sa symétrie.
La moyenne etla médiane ont à peu près la même
valeur (voir légende du graphique 11), ce qui signifie que les
données peuvent être distribuées normalement.
Graphique 11 : la
fréquence de la distribution de la salinité du sol en profondeur
100 cm
L'histogrammeindique que les données sont
symétriques. Il semble être proche d'une distribution normale.
4.1.2. La tendance
globale des données CEH :
Graphique 12 : Tendance
globale des données CEH
Légende de graphique :
X : axe Est-Ouest
Y : axe Nord-Sud
Z : axe de la tendance des données
Courbe bleue : tendance Nord-Sud
Courbe verte : tendance Est-Ouest
Nous distinguons, d'après le graphique 12, une
diminution de valeurs empiriques. Ceci montre que les valeurs de concentration
du sel sont dissemblables. Cette dissemblance entre les valeurs du sel augmente
rapidement dans les sens Nord-Sud et Sud-Est, ainsi que
légèrement dans le sens Sud-Ouest. Il existe encore une
composante directionnelle à l'autocorrélation ou une
anisotropie.
4.1.3.
Autocorrélation spatiale :
Graphique 13 :
Semi-variogrammede l'autocorrélation spatiale de conductivité
électrique apparente
L'autocorrélation spatiale des concentrations de sel
est bien représentée dans legraphique 13 ci-dessous. Les valeurs
empiriques de semi-variogramme sont faibles au début des courtes
distances. Elles augmentent d'une façon exponentielle à
l'intervalle de distance [0,65h.10-2 ;
1,52h.10-2].
4.1.4.
Modélisation de la corrélation spatialeet les influences
directionnelles :
Figure 15 :
Modélisation du semi-variogramme de la CEH
La figure 15représente une modélisation du
semi-variogramme de la conductivité électrique apparente dont la
profondeur est de 100 cm (CEH). En effet, le modèle sphérique
s'ajuste bien dans notre étude. La distributionde la CEH du sol
présente une anisotropie. La courbe du semi-variogramme indique que
l'effet pépite est égal à 0,021,ce qui signifie qu'il y a
une marge d'erreur négligeable au niveau de l'échantillonnage et
une corrélation entre les analyses In situet les analyses du
laboratoire.Ce qui laisse à supposer que l'échantillonnage est
validé. Le semi-variogramme présente une portée de 33
m : distance à partir de laquelle les variables sont
indépendantes et une direction de la semi-variance estde84° N (vers
l'oued de Majerda)
La carte du semi-variogramme montre deux directions
préférentielles de variance de la salinité.L'Ouest, le
centre et L'Est présentent une variance faible.Par contre, le Nord et le
Sudmontrent une variance assez importante.
4.2. Modélisation de la structuration spatiale de la
CEV :
Nous allons faire une modélisation de la structuration
spatiale de la conductivité électrique apparente dont la
profondeur est de 200 cm.
4.2.1.
Graphique 14 : la fréquence de la distribution de la
salinité du sol en profondeur 200 cm
La fréquence des données CEV :
Le graphique 14 représente la fréquence de
distribution de la salinité du sol en tenant la gamme des valeurs
séparées en 10 classes. La hauteur de chaque barre
représentela densité relative des données de chaque
classe.Généralement, les caractéristiques importantes de
la distribution sont sa valeur centrale, sa propagation et sa symétrie.
La moyenne etla médiane ont à peu près la même
valeur (voir légende de la graphique 14), ce qui signifie que les
données peuvent être distribuées normalement.
L'histogrammeindique que les données sont
symétriques. Il semble être proche d'une distribution normale.
4.2.2. La tendance
globale des données CEV :
Graphique 15 : Tendance
globale des données CEV
Légende de graphique :
X : axe Est-Ouest
Y : axe Nord-Sud
Z : axe de la tendance des données
Courbe bleue : tendance Nord-Sud
Courbe verte : tendance Est-Ouest
Nous distinguons, d'après le graphique 15, une
distribution des valeurs empiriques. Ceci montre que les valeurs de
concentration du sel sont dissemblables. Cette dissemblance entre les valeurs
du sel augmente rapidement dans les sens Nord-Ouest et Sud-Est, ainsi que
légèrement dans le Sud de centre et le nord de centre. Par
ailleurs, Ily a une composante directionnelle à l'autocorrélation
ou une anisotropie.
4.2.3.
Graphique 16 : Semi-variogrammede l'autocorrélation spatiale de
conductivité électrique apparente
Autocorrélation spatiale :
L'autocorrélation spatiale des concentrations de sel
est bien représentée dans legraphique 16 ci-dessus. Les valeurs
empiriques de semi-variogramme sont importantes au début des courtes
distances. Elles augmentent d'une façon exponentielle dans l'intervalle
de distance [0,24h.10-2 ;
0,8h.10-2].Puis, nous constatons une stabilité
dans l'intervalle de distance [0,8h.10-2 ;
1,65h.10-2] pour les valeurs moins importantes, alors
qu'une diminution pour les valeurs à la fin de l'axe de distance.
4.2.4.
Figure 16 : Modélisation du semi-variogramme de la CEV
Modélisation de la corrélation
spatialeet les influences directionnelles :
La figure 16représente une modélisation du
semi-variogramme de la conductivité électrique apparente dont la
profondeur est de 200 cm (CEV). Nous avons ajusté le semi-variogramme
par le modèle sphérique. En effet, la distributionde la CEV du
sol présente une anisotropie. La courbe du semi-variogramme indique que
l'effet pépite est égal à 0,038 ce qui signifie qu'il y a
une marge d'erreur négligeable au niveau de l'échantillonnage et
une corrélation entre les analyses In situet les analyses dulaboratoire.
Nous supposons que l'échantillonnage est validé. Le
semi-variogramme présente une portée de 32 m : distance
à partir de laquelle les variables sont indépendantes etune
direction de la semi-variance est 91° N (vers l'oued de Majerda)
La carte du semi-variogramme montre deux directions
préférentielles de la variance de la salinité.L'Ouest, le
centre et l'Est présentent une variance assez faible. Par contre, le
Nord-Ouest et le Sud-Estmontrent une variance importante.
5. Discussion :
Les valeurs de la conductivité électrique
apparente sont des données quantitatives qui peuvent être
exprimées par :
· La méthode d'interpolation géostatistique
des valeurs
· Les lignes d'égales valeurs appelées
isovaleurs ou isoteneurs
Àcondition que l'on puisse considérer comme
homogène, l'espaceentre deux isolignespermet le calcul des points
intermédiaires par une extension spécifique :Geostatistical
Analyst. La méthode Krigeage permet de représenter l'information
géographique en utilisant la valeur comme une variable visuelle. La
valeur d'un signe graphique élémentaire est définie par le
rapport entre les quantités perçues dans une surface
donnée.
Pour cartographier les valeurs de la conductivité
électrique apparente, nous avons utilisé la variable visuelle
« valeur » qui est destinée pour les données
quantitatives d'intervalle. La variation de valeur est obtenue avec une
progression continue du marron clair au marron foncé.
Nous avons reparti les 162 données qui ont une
profondeur de 0-100cm en 6 classes comme suite : [1.78 - 2], [2 - 2.25],
[2.25 - 2.5], [2.5 - 2.75], [2.75 - 3] et [3 - 3.32] en dS/m. (Voir
ci-après la carte de la conductivité électrique apparente
en dS/m d'une profondeur de 0-100cm).
Nous avons reparti les 162 données qui ont une
profondeur de0-200cm en 6 classes comme suit : [2.23 - 2.5], [2.5 - 2.75],
[2.75 - 3], [3- 3.25], [3.25 - 3.5] et [3.5 - 3.8]en dS/m.(Voir ci-après
la carte de la conductivité électrique apparente en dS/mà
une profondeur de 0-200cm).
5.1. La salinité des sols en profondeur
0-100cm :
La carte 2 de la conductivité électrique
apparente d'une profondeur moyenne 0-100cm montre une certaine variation de la
salinité des sols. En effet, nous pouvons constater que la
salinité des sols ne dépasse pas 3,32 dS/m. En revanche, pour
avoir le maximum de taux de production agricole, il est souhaitable que la
salinité des sols ne dépasse pas4,7 dS/m. C'est le cas de notre
site où la salinité des sols varie entre 1,78 à 3,32
dS/m.
Nous remarquons une croissance des valeurs de la
salinité qui commence au milieu de la parcelle de courge vers les
limites. Nous proposons les trois classes suivantes :
· Classe faible [1,78- 2,25] est localisée au
milieu de la parcelle de courge.Elle présente une superficie de 0,17
hectare. Nous distinguons des valeurs très faibles comprises entre 1,78
et 2dS/m qui ne dépassent pas une superficie de 2% par rapport à
la superficie totale de la parcelle de courge. Par contre,l'extension là
où la conductivité électriqueentre 2 et 2,25dS/m est de
l'ordre de 0,15 hectare.
· Classe moyenne [2,25- 2,75] accapare « la
part du lion » de la superficie totale de la parcelle de courge
puisqu'elle couvre 64%. Nous pouvons observer les valeurs de la salinité
des sols comprises entre 2,25 et 2,5dS/m sont localisées alentour de la
première classe d'une superficie de 0,32 hectare. Les valeurs de
conductivité électrique comprises entre 2,5 et 2,75dS/m sont
repérées majoritairement au nord de la parcelle de courge.
· Classe élevée [2,75- 3,32]
présente les valeurs les plus élevées dans notre
enregistrement. Elles sont localisées principalement au Sud de la
parcelle.En contre partie, nous remarquons deux autres petites valeurs qui sont
implémentées au Nord-Est et au Nord-Ouest. Les valeurs de la
conductivité électrique apparente entre 2,75 et 3dS/m ont une
superficie de 0,25 hectare. Tandis que les valeurs de salinité des sols
comprennent 3 et 3,32dS/mqui ne dépassent pas 6% de la superficie totale
de la parcelle de courge.
Nous pouvons expliquer la variabilité de la
salinité des sols dans une profondeur moyenne entre 0 et 100 cm due
à plusieurs facteurs notant par importance : la topographie, la
texture des sols, le drainage et la salinité des eaux d'irrigation.
Carte 2 : La
conductivité électrique dans la profondeur 0-100cm
1 -Répartition des sels en dS/m
2 - Isoteneur en sel dS/m
3 - Localisation des échantillons
4 - Rapport de l'analyse géostatistique
4
3
2
1
Un hectare de la superficie de la parcelle de courge est un
espace plat. Il est caractérisé par une altitude très
faible qui ne dépasse pas 3 mètres par rapport au niveau de la
mer et par une classe texturale du sol lourd. La conductivité
électrique de l'eau d'irrigation est de 3.93 dS/m (MORRI M., juin 2011).
La salinité du périmètre étant en
général assez faible et la valeur maximale de
conductivité électrique est de 3,32dS/m.
Ainsi, la culture de courgen'est plus affectée par
lestress salincar la salinité des sols ne dépasse pas 4,7dS/m.
Par conséquent,le rendement de courge tend vers 100%.
5.2. La salinité des sols en profondeur
0-200cm :
La carte 3 de la conductivité électrique
apparente d'une profondeur moyenne 0-200cm montre une certaine variation de la
salinité des sols. En effet, nous pouvons remarquer que la
salinité des sols ne dépasse pas 3,8 dS/m. Nous avons fait les
analyses géostatistiques des valeurs pour étudier la
salinité des sols dans la zone racinaire de la plante de courge etpour
avoir l'effet de la nappe sur la variation de la conductivité
électrique.
Nous remarquons une croissance des valeurs de la
salinité à partirde deux noyaux de la parcelle de courge vers les
limites. Nous proposons les trois classes suivantes :
· Classe faible [2,23- 2,75] est
représentée en deux noyaux au milieu et au Sud de la parcelle de
courge, elle présente une superficie de 0,17 hectare. Nous distinguons
des valeurs très faibles comprises entre 2,23 et 2,5dS/m qui ne
dépassent pas une superficie de 2% par rapport à la superficie
totale de la parcelle de courge. En revanche,l'extension dont la
conductivité électriqueentre 2,5 et 2,75dS/m est de l'ordre de
0,15 hectare.
· Classe moyenne [2,75- 3,25] présente la
plus grande superficie de 82% par rapport à la surface totale de la
parcelle de courge. Nous pouvons observer les valeurs de la salinité des
sols comprises entre 2,75 et 3dS/m occupent5hectares de la totalité de
la parcelle qui sont localisées alentour de la première classeen
deux noyaux au milieu et au Sud avec un petit arc à l'extrême
Nord. Les valeurs de conductivité électrique entre 3 et 3,25dS/m
accaparent 32% de la totalité de la parcelle de courge.
· Classe élevée [3,25- 3,8]présente
les valeurs les plus élevées dans notre enregistrement. Elles
sont localisées généralement au Nord-Ouest et Nord-Est de
la parcelle. En contre partie, nous remarquons deux autres petites valeurs qui
sont implémentées au Sud-Ouest et Sud-Sud-Ouest. Les valeurs de
la conductivité électrique apparente entre 3,25 et 3,5dS/m
représentent une superficie de 0,1 hectare. Tandis que les valeurs de
salinité des sols comprennent 3,5 et 3,8dS/mqui ne dépassent pas
1% de la superficie totale de la parcelle de courge. Elles sont situées
dans le Nord-Ouest de périmètre.
Carte 3 : La
conductivité électrique dans la profondeur 0-200cm
4
3
2
1
1 -Répartition des sels en dS/m
2 - Isoteneur en sel dS/m
3 - Localisation des échantillons
4 - Rapport de l'analyse géostatistique
Nous concluons aussi que la salinité enregistrée
de la surface jusqu'à une profondeur de 200cm est globalement assez
faible, et la valeur maximale de la conductivité électrique
apparente est de 3,8dS/m. Ce résultat concorde bien avec la profondeur
et la salinité de la nappe superficielle successivement de 178cm et
3,9dS/m (MORRI M., 2011),
5.3. Evaluation générale de la qualité
de la parcelle de courge :
Pour faire l'évaluation de la qualité de la
parcelle de courge, il fallait avoir les conditions favorables pour la
plantation de courge. En effet,la courge est une
culturemaraîchèrequi a besoin d'une profondeur moyenne
d'enracinement entre 90-120 cm. Elle ne tolère pas la salinité
des sols, telle que 4,7 dS/m la valeur maximale pour maintenir 100% de
production.Egalement, la courge ne supporte pas l'acidité du sol, en
effet la tolérance moyenne de l'acidité varie de 5,5 à
6,8pH. Elle s'adapte avec les saisons chaudes à une température
allant de +10 à+30 °C. Enfin, elle a une exigence moyenne en eau
entre 320-480 mm d'eaux par cycle saisonnier.
Nous avons fait une enquête-terrain avec le
propriétaire de la parcelle de courge. En récoltant les
informations concernant le volume d'eau d'irrigation journalier, durant le
cycle d'irrigation qui s'étend du mois de mai à août.
Durant quatre mois, laparcelle est irriguée par 512 litre d'eau à
l'aide de la technique d'irrigation « goutte à
goutte ». En ajoutant les précipitations durant le cycle
saisonnier (Mars-Aout) qui atteint 122mm en moyenne (d'après CARDA).
Donc nous pouvons ainsi conclure que la plante de courge a atteint ses besoins
en eau.
D'après l'INM, la température moyenne dans la
région de Kalâat Landelous est en :
· Mars : T = 13°C
· Avril : T = 14,7°C
· Mai : T = 19,5°C
· Juin : T = 23°C
· Juillet : T = 25,6°C
· Aout : T = 27°C
Ceci montre que les mois de deuxième cycle saisonnier
sont favorables pour la plantation de courge.
Nous n'avons pas les données concernant la profondeur
moyenne d'enracinement.Des difficultés empêchent le
développement de la plante parce que la classe texturale du sol est
lourde.
La courge se développe dans un sol ayant un pH entre
8.21 et 8.71et une salinité faible à moyenne. En effet, les
valeurs de la conductivité électrique apparente à
une profondeur moyenne de 0-100cm varient entre 1,78 et 3,32dS/m et à
une profondeur moyenne (0-200cm) comprises entre 2,23 et 3,8dS/m. Ceci montre
que le sol est alcalin et non salin. BANERJEE (1959) a
montré que la mise en valeur des sols submergés par la mer pose
un problème. Ce problème est particulièrement grave
lorsqu'il y a pénurie de calcium soluble pour remplacer le sodium
échangeable à mesure que les sels solubles sont extraits du sol
par lessivage. Sous l'effet du lessivage par l'eau de pluie, le sol devient
non-salin alcalin et sa structure se désagrège. Il est donc
indispensable de lui apporter du calcium soluble pour remplacer le sodium
échangeable, et d'appliquer pendant un certain temps des traitements et
des façons culturales propres à lui rendre une structure physique
favorable. La région de Kalâat Landelous a enregistré 16 et
6mm2 des précipitations successivement dans la
22ème et 23ème journée du mois de
Mai. Cette précipitation est un facteur intrinsèque de la
désalinisation et de l'alcalinisation de la parcelle par lessivage des
sels dans le sol.
Conclusion
générale :
Le périmètre public irrigué de
Kalâat Landelous a une superficie de 2905 ha et se caractérise par
une périodesèche qui s'étale sur plus de 5 mois (fin Avril
à fin Septembre) et un déficit hydrique de plus de 900 mm par an,
d'où le recours à l'irrigation dans le deuxième cycle
saisonnier pour la plupart des spéculations, enparticulier les cultures
estivales.
Notre zone d'étude localisée dans le
périmètre public irrigué de Kalâat Landelous couvre
une superficie de 1,05 ha. Elle est située au voisinage de l'ancien lit
d'oued Mejerda et occupée par une culture de courge.
Les analyses granulométriques montrent que le sol est
riche en argiles et appartient à la classe de sol à texture
lourde (81% lourde, 14% très lourde et 4% équilibrée). La
répartition de la granulométrie de la surface jusqu'aux horizons
profonds est successivement hétérogène, à la
profondeur du sol entre 0-30cm, relativement uniforme, à la profondeur
de sol entre 30-60cm et uniforme à la profondeur de sol entre
60-90cm.
La texture du sol riche en éléments fins est
corrélée positivement avec la salinité.
L'étude in situ de la salinité des sols de la
parcelle de courge par la méthode de détection
électromagnétique est bien adaptée pour appréhender
de façon sensible la salinité sur un plus grand volume de sol.
C'est une technique fréquemment utilisée pour cartographier et
diagnostiquer les couvertures pédologiques très conductrices
comme celles des sols salés. L'utilisation d'un matériel de
référence certifiée le GEONICS EM38 et l'exploitation des
données par des méthodes géostatistiques (Using
ArcGIS™ Geostatistical Analyst) ont fourni les résultats
suivants :
· La modélisation par le modèle
sphérique du semi-variogramme de la conductivité
électrique apparente présente une anisotropie.
· Trois classes de salinité (dS/m) des sols
à une profondeur 0-100cm ont été
dégagées : classe faible [1,78- 2,25], classe moyenne [2,25-
2,75] et classe élevée [2,75- 3,32].
· Trois classes de salinité (dS/m) des sols
à une profondeur 0-200cm ont été relevé :
classe faible [2,23- 2,75], classe moyenne [2,75- 3,25] et classe
élevée [3,25- 3,8].
Connaissant les exigences agronomiques de la courge, les
résultats obtenus lors de notre compagne de mesure in situ, ont
montré que les conditions climatiques de température et de
salinité sont favorables, alors que l'alcalinité du sol pose un
problème pour un rendement optimum au niveau de la production
saisonnière. En effet et à long terme l'alcalinité
pourrait affecter les propriétés fonctionnelles du sol qui se
traduit par une dégradation de la structure du sol induisant une
diminution de la perméabilité du système
pédologique.
En guise de conclusion, le contrôle de la
salinité du sol, par la connaissance de sa distribution spatiale et de
son évolution dans le temps, devient nécessaire en vue d'aboutir
à des stratégies de développement agricole durable.
Notre travail de recherche concerne une parcelle d'environ un
hectare avec une densité de point élevé, mais comme
perspective de recherche dans l'avenir, il y aura lieu l'application de cette
technique d'induction magnétique sur :
Ø des parcelles de superficie plus grande
Ø plusieurs compagnes durant les deux cycles
saisonniers
Ø divers types de culture
Ø différents types de sol
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Annexes
Annexe 1 :
Traitement statistique pour déterminer la
corrélation entre les fractions fines et la conductivité
électrique de la pâte saturé
|
Echantillon
|
Profondeur en cm
|
Limon fin %
|
Argile %
|
Argile + limon fin en %
|
CE à 25°c dS/m
|
|
E1 = L5,P5
|
0 - 30
|
21
|
17,5
|
38,5
|
1,91766
|
|
E1 = L5,P5
|
30 - 60
|
36,5
|
42
|
78,5
|
4,11369
|
|
E1 = L5,P5
|
60 - 90
|
28
|
36,5
|
64,5
|
3,37137
|
|
|
|
|
Moyenne
|
60,5
|
3,13424
|
|
E2 = L9,P1
|
0 - 30
|
26,5
|
27,5
|
54
|
2,22696
|
|
E2 = L9,P1
|
30 - 60
|
27
|
30,5
|
57,5
|
3,25796
|
|
E2 = L9,P1
|
60 - 90
|
21,5
|
31
|
52,5
|
4,51578
|
|
|
|
|
Moyenne
|
54,66666667
|
3,333566667
|
|
E3 = L15,P3
|
0 - 30
|
13
|
48
|
61
|
2,24758
|
|
E3 = L15,P3
|
30 - 60
|
29
|
32
|
61
|
1,36092
|
|
E3 = L15,P3
|
60 - 90
|
31
|
33,5
|
64,5
|
3,43323
|
|
|
|
|
Moyenne
|
62,16666667
|
2,347243333
|
|
E4 = L20,P3
|
0 - 30
|
20,5
|
32
|
52,5
|
1,59805
|
|
E4 = L20,P3
|
30 - 60
|
31,5
|
32
|
63,5
|
1,58774
|
|
E4 = L20,P3
|
60 - 90
|
25
|
39,5
|
64,5
|
2,85587
|
|
|
|
|
Moyenne
|
60,16666667
|
2,013886667
|
|
E5 = L21,P2
|
0 - 30
|
15
|
28
|
43
|
1,21658
|
|
E5 = L21,P2
|
30 - 60
|
34,5
|
28
|
62,5
|
1,90735
|
|
E5 = L21,P2
|
60 - 90
|
34,5
|
30,5
|
65
|
2,00014
|
|
|
|
|
Moyenne
|
56,83333333
|
1,708023333
|
|
E6 = L28,P1
|
0 - 30
|
23
|
42
|
65
|
2,71153
|
|
E6 = L28,P1
|
30 - 60
|
22
|
36
|
58
|
2,07231
|
|
E6 = L28,P1
|
60 - 90
|
15,5
|
30,5
|
46
|
2,82494
|
|
|
|
|
Moyenne
|
56,33333333
|
2,53626
|
|
E7 = L35,P5
|
0 - 30
|
34,5
|
33
|
67,5
|
2,50533
|
|
E7 = L35,P5
|
30 - 60
|
22
|
29
|
51
|
1,59805
|
|
E7 = L35,P5
|
60 - 90
|
37
|
32,5
|
69,5
|
3,73222
|
|
|
|
|
Moyenne
|
62,66666667
|
2,611866667
|
Traitement statistique des données pour déterminer
l'équation de régression linéaire
Correction de la valeur de la conductivité
électromagnétique
|
Ligne
|
Plante
|
X
|
Y
|
CEH(dS/m à 25°C)
|
CEV(dS/m à 25°C)
|
CEH-corr
|
CEV-corr
|
|
L1
|
P1
|
597651,00
|
4103207,00
|
1,07
|
1,52
|
2,79
|
3,81
|
|
|
P2
|
597663,00
|
4103207,00
|
1,10
|
1,30
|
2,87
|
3,25
|
|
|
P3
|
597676,00
|
4103206,00
|
1,16
|
1,28
|
3,04
|
3,20
|
|
|
P4
|
597689,00
|
4103208,00
|
1,10
|
1,41
|
2,87
|
3,53
|
|
|
P5
|
597701,00
|
4103207,00
|
1,16
|
1,45
|
3,04
|
3,63
|
|
L2
|
P1
|
597649,00
|
4103217,00
|
1,06
|
1,40
|
2,76
|
3,50
|
|
|
P2
|
597660,00
|
4103216,00
|
1,03
|
1,30
|
2,67
|
3,25
|
|
|
P3
|
597672,00
|
4103216,00
|
0,90
|
1,17
|
2,31
|
2,92
|
|
|
P4
|
597685,00
|
4103217,00
|
1,12
|
1,40
|
2,93
|
3,50
|
|
L3
|
P1
|
597700,00
|
4103221,00
|
1,00
|
1,30
|
2,59
|
3,25
|
|
|
P2
|
597687,00
|
4103220,00
|
1,04
|
1,25
|
2,70
|
3,13
|
|
|
P3
|
597674,00
|
4103221,00
|
1,13
|
1,34
|
2,96
|
3,35
|
|
|
P4
|
597658,00
|
4103219,00
|
1,00
|
1,19
|
2,59
|
2,97
|
|
L4
|
P1
|
597649,00
|
4103226,00
|
1,13
|
1,36
|
2,96
|
3,40
|
|
|
P2
|
597664,00
|
4103227,00
|
1,11
|
1,29
|
2,90
|
3,23
|
|
|
P3
|
597676,00
|
4103227,00
|
1,10
|
1,28
|
2,87
|
3,20
|
|
|
P4
|
597690,00
|
4103228,00
|
1,18
|
1,31
|
3,10
|
3,28
|
|
|
P5
|
597703,00
|
4103229,00
|
1,06
|
1,30
|
2,76
|
3,25
|
|
L5
|
P1
|
597701,00
|
4103234,00
|
1,02
|
1,26
|
2,65
|
3,15
|
|
|
P2
|
597687,00
|
4103232,00
|
1,04
|
1,23
|
2,70
|
3,08
|
|
|
P3
|
597673,00
|
4103234,00
|
1,02
|
1,23
|
2,65
|
3,08
|
|
|
P4
|
597662,00
|
4103233,00
|
1,09
|
1,31
|
2,84
|
3,28
|
|
|
P5
|
597648,00
|
4103232,00
|
1,22
|
1,42
|
3,21
|
3,55
|
|
L6
|
P1
|
597647,00
|
4103238,00
|
1,04
|
1,35
|
2,70
|
3,38
|
|
|
P2
|
597660,00
|
4103238,00
|
1,20
|
1,27
|
3,15
|
3,18
|
|
|
P3
|
597673,00
|
4103237,00
|
0,98
|
1,22
|
2,53
|
3,05
|
|
|
P4
|
597685,00
|
4103237,00
|
1,02
|
1,23
|
2,65
|
3,08
|
|
|
P5
|
597700,00
|
4103238,00
|
1,15
|
1,34
|
3,01
|
3,35
|
|
L7
|
P1
|
597701,00
|
4103243,00
|
1,08
|
1,21
|
2,82
|
3,02
|
|
|
P2
|
597688,00
|
4103244,00
|
0,99
|
1,30
|
2,56
|
3,25
|
|
|
P3
|
597673,00
|
4103243,00
|
1,15
|
1,31
|
3,01
|
3,28
|
|
|
P4
|
597662,00
|
4103242,00
|
1,17
|
1,29
|
3,07
|
3,23
|
|
|
P5
|
597648,00
|
4103244,00
|
1,20
|
1,31
|
3,15
|
3,28
|
|
L8
|
P1
|
597646,00
|
4103249,00
|
1,23
|
1,48
|
3,24
|
3,70
|
|
|
P2
|
597658,00
|
4103249,00
|
1,19
|
1,31
|
3,12
|
3,28
|
|
|
P3
|
597670,00
|
4103248,00
|
1,13
|
1,33
|
2,96
|
3,33
|
|
|
P4
|
597682,00
|
4103250,00
|
1,22
|
1,37
|
3,21
|
3,43
|
|
|
P5
|
597695,00
|
4103250,00
|
1,13
|
1,31
|
2,96
|
3,28
|
|
L9
|
P1
|
597695,00
|
4103256,00
|
1,26
|
1,38
|
3,32
|
3,45
|
|
|
P2
|
597684,00
|
4103254,00
|
1,10
|
1,22
|
2,87
|
3,05
|
|
|
P3
|
597671,00
|
4103254,00
|
1,14
|
1,34
|
2,98
|
3,35
|
|
|
P4
|
597658,00
|
4103255,00
|
1,13
|
1,39
|
2,96
|
3,48
|
|
|
P5
|
597646,00
|
4103255,00
|
1,25
|
1,54
|
3,29
|
3,86
|
|
L11
|
P1
|
597697,00
|
4103266,00
|
0,95
|
1,36
|
2,45
|
3,40
|
|
|
P2
|
597686,00
|
4103265,00
|
0,92
|
1,26
|
2,37
|
3,15
|
|
|
P3
|
597675,00
|
4103264,00
|
1,05
|
1,49
|
2,73
|
3,73
|
|
|
P4
|
597662,00
|
4103263,00
|
1,01
|
1,41
|
2,62
|
3,53
|
|
|
P5
|
597648,00
|
4103264,00
|
1,01
|
1,36
|
2,62
|
3,40
|
|
L12
|
P1
|
597644,00
|
4103269,00
|
0,96
|
1,31
|
2,48
|
3,28
|
|
|
P2
|
597655,00
|
4103268,00
|
0,96
|
1,32
|
2,48
|
3,30
|
|
|
P3
|
597666,00
|
4103269,00
|
1,00
|
1,31
|
2,59
|
3,28
|
|
|
P4
|
597677,00
|
4103270,00
|
0,96
|
1,37
|
2,48
|
3,43
|
|
|
P5
|
597688,00
|
4103271,00
|
1,06
|
1,46
|
2,76
|
3,65
|
|
L13
|
P1
|
597688,00
|
4103277,00
|
0,92
|
1,34
|
2,37
|
3,35
|
|
|
P2
|
597677,00
|
4103276,00
|
0,89
|
1,30
|
2,28
|
3,25
|
|
|
P3
|
597665,00
|
4103275,00
|
0,88
|
1,32
|
2,25
|
3,30
|
|
|
P4
|
597653,00
|
4103274,00
|
0,83
|
1,21
|
2,11
|
3,02
|
|
|
P5
|
597641,00
|
4103275,00
|
0,88
|
1,28
|
2,25
|
3,20
|
|
L14
|
P1
|
597642,00
|
4103277,00
|
1,01
|
1,41
|
2,62
|
3,53
|
|
|
P2
|
597654,00
|
4103279,00
|
1,03
|
1,48
|
2,67
|
3,70
|
|
|
P3
|
597666,00
|
4103280,00
|
0,94
|
1,27
|
2,42
|
3,18
|
|
|
P4
|
597679,00
|
4103281,00
|
0,95
|
1,37
|
2,45
|
3,43
|
|
|
P5
|
597689,00
|
4103282,00
|
1,02
|
1,34
|
2,65
|
3,35
|
|
L15
|
P1
|
597690,00
|
4103288,00
|
0,94
|
1,36
|
2,42
|
3,40
|
|
|
P2
|
597677,00
|
4103287,00
|
0,95
|
1,35
|
2,45
|
3,38
|
|
|
P3
|
597665,00
|
4103286,00
|
0,97
|
1,40
|
2,51
|
3,50
|
|
|
P4
|
597653,00
|
4103285,00
|
0,89
|
1,22
|
2,28
|
3,05
|
|
|
P5
|
597641,00
|
4103284,00
|
0,87
|
1,34
|
2,23
|
3,35
|
|
L16
|
P1
|
597641,00
|
4103289,00
|
1,15
|
1,51
|
3,01
|
3,78
|
|
|
P2
|
597652,00
|
4103290,00
|
1,01
|
1,39
|
2,62
|
3,48
|
|
|
P3
|
597663,00
|
4103292,00
|
1,00
|
1,35
|
2,59
|
3,38
|
|
|
P4
|
597675,00
|
4103292,00
|
0,98
|
1,37
|
2,53
|
3,43
|
|
|
P5
|
597687,00
|
4103292,00
|
0,97
|
1,29
|
2,51
|
3,23
|
|
L17
|
P1
|
597690,00
|
4103297,00
|
1,01
|
1,36
|
2,62
|
3,40
|
|
|
P2
|
597678,00
|
4103297,00
|
0,84
|
1,21
|
2,14
|
3,02
|
|
|
P3
|
597666,00
|
4103297,00
|
0,85
|
1,24
|
2,17
|
3,10
|
|
|
P4
|
597654,00
|
4103297,00
|
0,97
|
1,39
|
2,51
|
3,48
|
|
|
P5
|
597642,00
|
4103295,00
|
0,94
|
1,34
|
2,42
|
3,35
|
|
L18
|
P1
|
597641,00
|
4103299,00
|
0,87
|
1,25
|
2,23
|
3,13
|
|
|
P2
|
597652,00
|
4103301,00
|
0,87
|
1,28
|
2,23
|
3,20
|
|
|
P3
|
597663,00
|
4103302,00
|
0,87
|
1,29
|
2,23
|
3,23
|
|
|
P4
|
597675,00
|
4103302,00
|
0,92
|
1,32
|
2,37
|
3,30
|
|
|
P5
|
597687,00
|
4103303,00
|
0,87
|
1,28
|
2,23
|
3,20
|
|
L19
|
P1
|
597690,00
|
4103309,00
|
0,84
|
1,23
|
2,14
|
3,08
|
|
|
P2
|
597678,00
|
4103310,00
|
0,81
|
1,14
|
2,06
|
2,85
|
|
|
P3
|
597666,00
|
4103309,00
|
0,92
|
1,37
|
2,37
|
3,43
|
|
|
P4
|
597654,00
|
4103309,00
|
0,90
|
1,23
|
2,31
|
3,08
|
|
|
P5
|
597642,00
|
4103309,00
|
0,97
|
1,30
|
2,51
|
3,25
|
|
L20
|
P1
|
597642,00
|
4103314,00
|
0,88
|
1,39
|
2,25
|
3,48
|
|
|
P2
|
597655,00
|
4103316,00
|
0,78
|
1,12
|
1,97
|
2,80
|
|
|
P3
|
597668,00
|
4103316,00
|
0,79
|
1,19
|
2,00
|
2,97
|
|
|
P4
|
597682,00
|
4103315,00
|
0,74
|
1,12
|
1,86
|
2,80
|
|
L21
|
P1
|
597691,00
|
4103321,00
|
0,83
|
1,30
|
2,11
|
3,25
|
|
|
P2
|
597678,00
|
4103322,00
|
0,71
|
1,09
|
1,78
|
2,72
|
|
|
P3
|
597666,00
|
4103322,00
|
0,71
|
1,13
|
1,78
|
2,82
|
|
|
P4
|
597655,00
|
4103321,00
|
0,87
|
1,22
|
2,23
|
3,05
|
|
|
P5
|
597642,00
|
4103322,00
|
0,87
|
1,30
|
2,23
|
3,25
|
|
L22
|
P1
|
597643,00
|
4103325,00
|
0,81
|
1,36
|
2,06
|
3,40
|
|
|
P2
|
597654,00
|
4103328,00
|
0,81
|
1,18
|
2,06
|
2,95
|
|
|
P3
|
597665,00
|
4103328,00
|
0,82
|
1,17
|
2,08
|
2,92
|
|
|
P4
|
597677,00
|
4103326,00
|
0,87
|
1,14
|
2,23
|
2,85
|
|
|
P5
|
597690,00
|
4103326,00
|
0,89
|
1,23
|
2,28
|
3,08
|
|
L23
|
P1
|
597691,00
|
4103333,00
|
0,95
|
1,25
|
2,45
|
3,13
|
|
|
P2
|
597677,00
|
4103333,00
|
0,80
|
1,18
|
2,03
|
2,95
|
|
|
P3
|
597663,00
|
4103334,00
|
0,86
|
1,23
|
2,20
|
3,08
|
|
|
P4
|
597649,00
|
4103333,00
|
0,85
|
1,26
|
2,17
|
3,15
|
|
L24
|
P1
|
597640,00
|
4103339,00
|
1,02
|
1,35
|
2,65
|
3,38
|
|
|
P2
|
597652,00
|
4103339,00
|
0,98
|
1,36
|
2,53
|
3,40
|
|
|
P3
|
597665,00
|
4103341,00
|
0,83
|
1,24
|
2,11
|
3,10
|
|
|
P4
|
597678,00
|
4103340,00
|
0,88
|
1,36
|
2,25
|
3,40
|
|
L25
|
P1
|
597680,00
|
4103346,00
|
0,89
|
1,36
|
2,28
|
3,40
|
|
|
P2
|
597667,00
|
4103345,00
|
0,88
|
1,22
|
2,25
|
3,05
|
|
|
P3
|
597654,00
|
4103344,00
|
0,90
|
1,26
|
2,31
|
3,15
|
|
|
P4
|
597641,00
|
4103346,00
|
0,97
|
1,34
|
2,51
|
3,35
|
|
L26
|
P1
|
597643,00
|
4103350,00
|
0,90
|
1,31
|
2,31
|
3,28
|
|
|
P2
|
597656,00
|
4103351,00
|
0,91
|
1,35
|
2,34
|
3,38
|
|
|
P3
|
597668,00
|
4103350,00
|
0,93
|
1,24
|
2,39
|
3,10
|
|
|
P4
|
597680,00
|
4103350,00
|
0,91
|
1,29
|
2,34
|
3,23
|
|
L27
|
P1
|
597691,00
|
4103355,00
|
0,94
|
1,30
|
2,42
|
3,25
|
|
|
P2
|
597669,00
|
4103356,00
|
0,88
|
1,24
|
2,25
|
3,10
|
|
|
P3
|
597656,00
|
4103356,00
|
0,88
|
1,31
|
2,25
|
3,28
|
|
|
P4
|
597644,00
|
4103355,00
|
0,87
|
1,26
|
2,23
|
3,15
|
|
L28
|
P1
|
597644,00
|
4103360,00
|
1,05
|
1,42
|
2,73
|
3,55
|
|
|
P2
|
597656,00
|
4103361,00
|
0,93
|
1,39
|
2,39
|
3,48
|
|
|
P3
|
597667,00
|
4103360,00
|
1,05
|
1,35
|
2,73
|
3,38
|
|
|
P4
|
597680,00
|
4103360,00
|
1,01
|
1,45
|
2,62
|
3,63
|
|
|
P5
|
597692,00
|
4103361,00
|
1,07
|
1,44
|
2,79
|
3,60
|
|
L29
|
P1
|
597694,00
|
4103365,00
|
1,00
|
1,54
|
2,59
|
3,86
|
|
|
P2
|
597681,00
|
4103366,00
|
0,92
|
1,46
|
2,37
|
3,65
|
|
|
P3
|
597669,00
|
4103366,00
|
1,02
|
1,34
|
2,65
|
3,35
|
|
|
P4
|
597657,00
|
4103365,00
|
1,05
|
1,44
|
2,73
|
3,60
|
|
|
P5
|
597645,00
|
4103365,00
|
1,12
|
1,50
|
2,93
|
3,75
|
|
L30
|
P1
|
597643,00
|
4103370,00
|
1,05
|
1,54
|
2,73
|
3,86
|
|
|
P2
|
597656,00
|
4103371,00
|
1,07
|
1,52
|
2,79
|
3,81
|
|
|
P3
|
597668,00
|
4103370,00
|
0,99
|
1,35
|
2,56
|
3,38
|
|
|
P4
|
597681,00
|
4103371,00
|
1,02
|
1,39
|
2,65
|
3,48
|
|
|
P5
|
597692,00
|
4103370,00
|
1,00
|
1,45
|
2,59
|
3,63
|
|
L31
|
P1
|
597693,00
|
4103376,00
|
1,00
|
1,45
|
2,59
|
3,63
|
|
|
P2
|
597681,00
|
4103376,00
|
0,99
|
1,35
|
2,56
|
3,38
|
|
|
P3
|
597670,00
|
4103375,00
|
1,01
|
1,35
|
2,62
|
3,38
|
|
|
P4
|
597658,00
|
4103375,00
|
1,07
|
1,55
|
2,79
|
3,88
|
|
|
P5
|
597646,00
|
4103376,00
|
1,01
|
1,52
|
2,62
|
3,81
|
|
L32
|
P1
|
597645,00
|
4103380,00
|
1,09
|
1,61
|
2,84
|
4,03
|
|
|
P2
|
597658,00
|
4103380,00
|
1,06
|
1,48
|
2,76
|
3,70
|
|
|
P3
|
597670,00
|
4103381,00
|
0,94
|
1,39
|
2,42
|
3,48
|
|
|
P4
|
597683,00
|
4103380,00
|
0,99
|
1,40
|
2,56
|
3,50
|
|
|
P5
|
597696,00
|
4103380,00
|
0,99
|
1,52
|
2,56
|
3,81
|
|
L33
|
P1
|
597696,00
|
4103385,00
|
1,12
|
1,43
|
2,93
|
3,58
|
|
|
P2
|
597683,00
|
4103385,00
|
1,10
|
1,44
|
2,87
|
3,60
|
|
|
P3
|
597671,00
|
4103385,00
|
1,00
|
1,42
|
2,59
|
3,55
|
|
|
P4
|
597659,00
|
4103385,00
|
0,97
|
1,43
|
2,51
|
3,58
|
|
|
P5
|
597647,00
|
4103385,00
|
1,04
|
1,61
|
2,70
|
4,03
|
|
L34
|
P1
|
597645,00
|
4103390,00
|
0,98
|
1,46
|
2,53
|
3,65
|
|
|
P2
|
597658,00
|
4103390,00
|
1,08
|
1,45
|
2,82
|
3,63
|
|
|
P3
|
597670,00
|
4103390,00
|
1,08
|
1,41
|
2,82
|
3,53
|
|
|
P4
|
597683,00
|
4103390,00
|
1,18
|
1,49
|
3,10
|
3,73
|
|
|
P5
|
597696,00
|
4103390,00
|
0,99
|
1,38
|
2,56
|
3,45
|
|
L35
|
P1
|
597696,00
|
4103395,00
|
0,94
|
1,18
|
2,42
|
2,95
|
|
|
P2
|
597683,00
|
4103395,00
|
1,07
|
1,31
|
2,79
|
3,28
|
|
|
P3
|
597671,00
|
4103395,00
|
0,83
|
1,10
|
2,11
|
2,75
|
|
|
P4
|
597659,00
|
4103395,00
|
0,83
|
1,18
|
2,11
|
2,95
|
|
|
P5
|
597647,00
|
4103395,00
|
0,90
|
1,16
|
2,31
|
2,90
|
Annexe 2 :
Semi-variogramme :
Le variogramme est défini comme :
ã (si, sj) = ½ var (Z (si) - Z (sj))
Où Var est la variance.
Si deux sites, Si et Sj, sont proches l'un del'autre en terme
de mesure de distance de d (Si, Sj), on attend qu'ils soient similaires, de
sorte que la différence de leurs valeurs, (Z (Si) - Z (Sj)), sera
faible. Si les deux sites (si et sj) sont plus éloignés, ils
deviennent moins similaires, de sorte que la différence de leurs
valeurs, (Z (Si) - Z (Sj)), deviendra plus grande. Ceci peut être vu dans
la figure suivante, qui montre la forme d'un semi-variogramme typique.
La forme d'un semi-variogramme Typique (Nolin et al, 2000).
Les étapes de l'analyse géostatistique :
Annexe 3 :
Facteurs de correction de la conductivité
électrique
|
Température.
|
Facteur
|
Température
|
Facteur
|
Température
|
Facteur
|
|
13,100
|
1,304
|
18,100
|
1,159
|
23,100
|
1,040
|
|
13,200
|
1,301
|
18,200
|
1,157
|
23,200
|
1,038
|
|
13,300
|
1,298
|
18,300
|
1,154
|
23,300
|
1,036
|
|
13,400
|
1,295
|
18,400
|
1,151
|
23,400
|
1,033
|
|
13,500
|
1,292
|
18,500
|
1,149
|
23,500
|
1,031
|
|
13,600
|
1,289
|
18,600
|
1,146
|
23,600
|
1,029
|
|
13,700
|
1,285
|
18,700
|
1,144
|
23,700
|
1,027
|
|
13,800
|
1,282
|
18,800
|
1,141
|
23,800
|
1,025
|
|
13,900
|
1,279
|
18,900
|
1,139
|
23,900
|
1,023
|
|
14,000
|
1,276
|
19,000
|
1,136
|
24,000
|
1,021
|
|
14,100
|
1,273
|
19,100
|
1,134
|
24,100
|
1,019
|
|
14,200
|
1,270
|
19,200
|
1,131
|
24,200
|
1,016
|
|
14,300
|
1,267
|
19,300
|
1,128
|
24,300
|
1,014
|
|
14,400
|
1,264
|
19,400
|
1,126
|
24,400
|
1,012
|
|
14,500
|
1,261
|
19,500
|
1,124
|
24,500
|
1,010
|
|
14,600
|
1,258
|
19,600
|
1,121
|
24,600
|
1,008
|
|
14,700
|
1,255
|
19,700
|
1,119
|
24,700
|
1,006
|
|
14,800
|
1,252
|
19,800
|
1,116
|
24,800
|
1,004
|
|
14,900
|
1,249
|
19,900
|
1,114
|
24,900
|
1,002
|
|
15,000
|
1,246
|
20,000
|
1,111
|
25,000
|
1,000
|
|
15,100
|
1,243
|
20,100
|
1,109
|
25,100
|
0,998
|
|
15,200
|
1,240
|
20,200
|
1,106
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25,200
|
0,996
|
|
15,300
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|
20,300
|
1,104
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25,300
|
0,994
|
|
15,400
|
1,234
|
20,400
|
1,102
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25,400
|
0,992
|
|
15,500
|
1,231
|
20,500
|
1,099
|
25,500
|
0,990
|
|
15,600
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1,228
|
20,600
|
1,097
|
25,600
|
0,988
|
|
15,700
|
1,225
|
20,700
|
1,094
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25,700
|
0,986
|
|
15,800
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1,222
|
20,800
|
1,092
|
25,800
|
0,984
|
|
15,900
|
1,220
|
20,900
|
1,090
|
25,900
|
0,982
|
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16,000
|
1,217
|
21,000
|
1,087
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26,000
|
0,980
|
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16,100
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|
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|
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|
0,978
|
|
16,200
|
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|
21,200
|
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26,200
|
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|
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16,300
|
1,208
|
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|
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|
26,300
|
0,974
|
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16,400
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1,205
|
21,400
|
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|
26,400
|
0,972
|
|
16,500
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|
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|
1,076
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26,500
|
0,970
|
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16,600
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1,200
|
21,600
|
1,073
|
26,600
|
0,968
|
|
16,700
|
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|
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|
1,071
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|
0,966
|
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16,800
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1,194
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21,800
|
1,069
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26,800
|
0,965
|
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21,900
|
1,067
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26,900
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0,963
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0,949
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