Soil hydraulic properties in relation to local rapid soil changes induced by field drainage: a case study
Modification des propriétés hydrodynamiques des sols en relation avec les évolutions pédogénétiques rapides liées au drainage: une étude de cas
Résumé
The impact of human activities on soil changes is poorly recognized and quantified. We performed an experiment to estimate the impact of 20 years, subsurface drainage on water retention in an Albeluvisol. The studied soil comprises heterogeneous horizons that exhibit a complex juxtaposition of two elementary pedological volumes (EPVs) with a silty white and a clayey ochre EPV. The water retention characteristics of each EPV were determined at four distances from the drain in the E&Bt heterogeneous horizon. The water retention property of the whole horizon was calculated by using an additive equation in order to obtain the available water content of the horizon, and thus to estimate the soil functioning. Whatever the distance to the drain, the silty white EPVs retained more water for water potentials between saturation and approximately -300 cm than the clayey ochre EPVs, and less for water potentials lower than approximately -300 cm. The available water content of the white EPVs and the whole horizon increased near the drain. These changes in water retention properties were interpreted in terms of effects on the horizon structure, which were enhanced by the horizontal fluxes enhanced by the installation of the drains. The present work demonstrates the great influence of agricultural drainage on rapid soil change and on soil spatial variability.
Les conséquences des activités anthropiques sur l’évolution des sols sont actuellement très peu reconnues. Nous avons mis en place une expérience afin d’estimer l’impact d’un drainage agricole installé depuis 20 ans sur les propriétés hydriques d’un Albeluvisol. Le sol étudié comprend des horizons hétérogènes composés d’une juxtaposition complexe de Volumes Pédologiques Elémentaires (VPE): des VPE clairs limoneux et desVPE ocre plus argileux. Les propriétés de rétention en eau de chaque VPE de l’horizon E&Bt ont été déterminées en fonction de la distance au drain. Nous avons calculé la courbe de rétention effective pour l’ensemble de l’horizon en utilisant l’équation d’additivité. Nous avons ainsi estimé la réserve en eau de l’horizon afin de discuter du fonctionnement hydrique du sol. Quelle que soit la distance au drain, les VPE clairs retiennent (i) plus d’eau pour des potentiels matriciels compris entre la saturation et -300 cm que les VPE ocre, et (ii)moins d’eau pour des potentiels matriciels inférieurs à -300 cm. Les réserves en eau utiles des VPE clairs et de l’ensemble de l’horizon augmentent lorsque l’on se rapproche du drain. Ces évolutions des propriétés de rétention en eau ont été interprétées en terme de changements de structure de l’horizon, lesquels sont la résultante des flux horizontaux accrus par l’installation du réseau de drainage. Ce travail contribue à démontrer l’importante influence du drainage agricole sur l’évolution rapide des sols.