Evaluation des propriétés hydriques de sols de Bretagne grâce à un indice spectral proche infrarouge. : Pertinence régionale et objectivation de l’impact des pratiques agricoles

par Ines Soltani

Thèse de doctorat en Sciences de la Terre et de l’Environnement

Sous la direction de Christophe Cudennec et de Youssef Fouad.

Soutenue le 19-03-2019

à Rennes, Agrocampus Ouest , dans le cadre de École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes) , en partenariat avec UMR Sol Agro et Agro et Hydrosystème Spatialisation (laboratoire) .

Le président du jury était Christian Walter.


  • Résumé

    La complexité remarquable du sol et son importance pour un large panel de services écosystémiques présentent des défis majeurs pour évaluer les processus pédologiques. En dépit des progrès importants accomplis au cours des cinquante dernières années dans la caractérisation des propriétés hydriques, les méthodes analytiques demeurent coûteuses et chronophages. La spectroscopie proche infrarouge (SPIR) a été largement utilisée comme technique rapide, non destructive et peu coûteuse pour prédire différentes propriétés du sol y compris la teneur en eau. Toutefois, moins d’attention a été accordée à l’évaluation des propriétés hydriques et leurs variations en fonction des propriétés physiques du sol. L’objectif principal de ce travail est d’analyser la validité et la pertinence de la SPIR dans l’évaluation des propriétés hydriques et leur relation avec les caractéristiques du sol.Dans cette étude nous nous sommes focalisés sur la largeur à mi-hauteur de la bande d’absorption proche de 1920 nm pour identifier un nouvel indice spectral, noté SWSI pour caractériser l’état hydrique du sol. Nos résultats montrent une relation linéaire entre SWSI et la teneur en eau du sol (R2 >0.9). Ils ont monté aussi que SWSI est pertinent pour étudier les effets de la texture, de la teneur en carbone organique et des pratiques agricoles sur les propriétés de rétention en eau du sol. En outre, en utilisant les paramètres de cette relation linéaire, nous proposons une nouvelle approche pour caractériser les propriétés hydriques et la qualité physique des sols. En comparaison avec des méthodes clas

  • Titre traduit

    Evaluating the hydraulic properties of Brittany's soils using a near-infrared spectral index. : Regional relevance and objectification to the impact of agricultural practices.


  • Résumé

    The remarkable complexity of soil and its importance for a wide range of ecosystem services present major challenges to the assessment of soil processes. Although major progress in characterizing water retention properties has occurred in the last fifty decades, analytical methods remain costly and time-consuming. Near infrared spectroscopy (NIRS) has been widely used as a rapid, non-destructive and cost-effective technique to predict different soil properties, including soil water content. However, less attention has been paid to assessing soil water retention properties and its variations depending on soil physical properties. The main objective of this work is to analyze the relevance and accuracy of NIRS for assessing soil water retention properties as they are related to soil characteristics.In this study, we focused on the full width at half maximum of the absorption band near 1920 nm to identify a new NIRS index (Soil water spectral index, SWSI) which can be used to characterize the soil water retention properties. Our results show a linear relation between SWSI and soil water content (R2 >0.9). They also shown that SWSI to be relevant to study the effects of texture, organic carbon content and agricultural practices on soil water retention properties. Furthermore, using the parameters (slope and intercept) of this linear relation, we propose a new approach to characterize water retention properties and physical quality of soils. Therefore, NIRS approach performs better or similar in assessing soil water retention properties and soil quality compared to conventiona


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