Sonde capacitive : comment ça marche ?

Publié le 1 février 2022
La sonde capacitive connectée Weenat facilite le pilotage de l'irrigation

Vous aimeriez savoir quand déclencher ou arrêter votre irrigation ?

Pour dire adieu au stress hydrique et aux irrigations inutiles, il n’y a pas 36 solutions.

Il faut piloter votre irrigation.

Et ça commence par trouver le bon outil.

Certains préfèrent les tensiomètres. Pour d’autre, c’est la sonde capacitive.

Dans cet article, nous allons vous expliquer ce qu’est une sonde capacitive. Et comment vous  pouvez utiliser cet outil pour irriguer moins et mieux.

La sonde capacitive connectée Weenat facilite le pilotage de l'irrigation

Comment fonctionne une sonde capacitive ?

Il existe plusieurs tailles de sondes capacitives : 

➡️ 30 cm

➡️ 60 cm

Chaque sonde est équipée de capteurs tous les 10 cm, ce qui permet d’obtenir une vision de ce qu’il se passe dans vos sols à différentes profondeurs.

Concrètement, les sondes capacitives mesurent deux paramètres : la teneur en eau volumique (%) et la température du sol (°C).

Qu’est-ce que la teneur en eau volumique ?

Pour schématiser, le sol est constitué de particules de sol, et de pores :

Les différents constituants du sol

Ces pores comprennent deux phases :

  • De l’air
  • Et une phase liquide, constituée principalement d’eau

La teneur en eau, c’est la part que cette phase liquide représente dans un échantillon de sol.

Elle varie en fonction des précipitations et des apports d’eau.

On distingue la teneur en eau pondérale :
Teneur en eau pondérale = masse des liquides (g) / masse sèche (g)

Et la teneur en eau volumique :
Teneur en eau volumique = volume d’eau (cm3) / volume total du sol (cm3)

C’est cette dernière que mesurent les sondes capacitives. Car il s’agit d’une information précieuse pour piloter l’irrigation.

Comment mesure-t-on la teneur en eau volumique ?

La sonde capacitive mesure une plage de fréquences (Scale Frequency en anglais) à partir de la permittivité diélectrique du sol (ε).

Concrètement ? 

Votre sonde déploie un champ électromagnétique autour de ses capteurs. Et ce champ est plus moins perturbé selon les constituants du sol (particules minérales, eau, air…).

Par exemple : 

➡️ L’air perturbe très peu ce champ.

➡️ Tandis que l’eau le perturbe beaucoup.

En mesurant les perturbations du champ électromagnétique, la sonde capacitive est donc capable de déterminer la Scale Frequency.

La dernière étape, c’est de traduire cette donnée brute en une mesure facile à interpréter. Et pour cela, on utilise une équation de calibration.

Qu’est-ce qu’une équation de calibration ?

Le type de sol influence les résultats de la sonde capacitive. Les composants minéraux et la porosité des sols étant différents, la sonde capacitive réagit différemment d’un sol à l’autre. 

Il est donc nécessaire d’appliquer une équation de calibration spécifiquement adaptée à votre type de sol, pour transformer la Scale Frequency en une donnée de teneur en eau volumique.

Ces équations sont le plus souvent fournies par le fabricant des sondes capacitives. Chez Weenat, il vous suffit de sélectionner votre type de sol dans l’application.

Votre sonde capacitive est alors automatiquement calibrée. Et il vous suffit de l’installer auprès de vos cultures pour suivre l’évolution de la teneur en eau volumique.

Comment piloter l’irrigation avec une sonde capacitive ?

Les mesures de votre sonde capacitive sont exprimées en %

➡️ Lorsque votre sonde est dans l’eau, la teneur en eau volumique est de 100 %. 

➡️ Lorsque votre sonde est à l’air libre, la teneur en eau volumique est de 0 %. 

Autrement dit, plus la teneur en eau volumique mesurée par votre sonde capacitive est proche de 100%, plus vos sols sont gorgés d’eau. Vous pouvez par conséquent attendre avant de déclencher votre prochaine irrigation.

En revanche, si votre sonde indique une teneur en eau volumique proche de 0%, cela signifie que vos cultures n’ont presque pas d’eau. Le risque, c’est alors qu’elles soient en situation de stress hydrique. Pour y remédier, irriguez au plus vite.

Pour vous aider à interpréter les données de votre sonde capacitive, nous avons développé un outil d’aide à la décision simple et efficace : les seuils hydriques.

Ces seuils sont entièrement paramétrables. Et ils vous indiquent, en fonction des données de votre sonde, si vos cultures sont en situation de : 

🔵 Saturation

🟢 Confort

🟠 Vigilance

🔴 Stress hydrique

Ainsi, vous pouvez interpréter les données de votre sonde d’un simple coup d’œil. Et déclencher ou arrêter vos irrigations au bon moment.

Pourquoi investir dans une sonde capacitive ?

Avec le dérèglement climatique, les printemps sont plus chauds. Et les étés sont plus secs. Résultat ? La ressource en eau se fait rare.

En août 2022, 95 départements ont été soumis à des restrictions sur l’eau. Et la situation ne va pas s’améliorer au cours des prochaines années.

À cela vient s’ajouter la hausse des prix de l’énergie. Le prix du kilowattheure a flambé. Ce qui impacte les marges des irrigants.

Pour améliorer la résilience de leur exploitation face aux aléas climatiques et faire des économies, les irrigants sont de plus en plus nombreux à investir dans des outils de pilotage.

La sonde capacitive Weenat aide les agriculteurs à piloter leur irrigation

Et les résultats sont là. Grâce à leur sonde capacitive, les clients de Weenat économisent en moyenne 20% d’eau par saison. Sans perte de rendement.

Quels sont les avantages d’une sonde capacitive ?

Les sondes capacitives sont faciles à prendre en main. Et cette technologie présente plusieurs avantages :

✅ La sonde capacitive est la solution idéale pour en savoir plus sur l’écoulement de l’eau dans votre sol.

✅ Il y a plusieurs capteurs dans une même sonde (un tous les 10 cm), ce qui permet de visualiser l’ensemble de votre profil racinaire avec une seule sonde.

✅ Pas d’amorçage, ni de dérive. La sonde est opérationnelle immédiatement, et les mesures restent fiables sur la durée.

✅ Vous pouvez facilement suivre l’enracinement efficient des plantes par horizon de prélèvement et son évolution dans le temps.

✅ Les résultats mesurés vous permettent de déterminer avec précision la capacité au champ et le bas de réserve facilement utilisable (RFU).

✅ Les mesures vous permettent d’apprécier la porosité ou la compaction du sol par horizon, et éventuellement de diagnostiquer des problèmes agronomiques (croûte de battance, semelle de labour, etc.).

Quels sont les inconvénients d’une sonde capacitive ?

Malgré ses nombreux avantages, la sonde capacitive n’est pas parfaite. Voici les principaux inconvénients de cette technologie.

❌ Pour choisir la bonne équation de calibration il vous faut une bonne connaissance de votre type de sol.

❌ La donnée renvoyée est une teneur en eau volumique, elle ne qualifie en rien si l’eau présente dans le sol est disponible pour la plante ou non.

POUR ALLER PLUS LOIN

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