Abstract :
[fr] L’objectif de cette thèse est de contribuer à l’étude des propriétés de la rétention en eau des sols en Algérie. La détermination de ces propriétés est généralement connue par la lourdeur des protocoles utilisés en matière de temps et de coût. C’est pour cette raison que des outils nommés « fonctions de pédotransfert » (FPTs), ont été développés pour prédire les rétentions en eau. L’élaboration de ces modèles (FPTs) nécessite un ensemble suffisant de données sur les propriétés basiques du sol.
Dans un premier temps, nous avons utilisé huit FPTs pour prédire la rétention en eau des sols. L’efficacité des FPTs, quand elles sont utilisées en dehors de leurs contextes, est mise en question. Les FPTs de Rawls et Ghorbani et de Dashtaki et Homaee Type-1 (2004) ont donné les meilleures estimations de la rétention en eau à la capacité au champ et au point de flétrissement. La performance de la FPT de GH-1 (2004) que nous avons appliqué dans notre contexte s’explique par le fait qu'elle a été développée à partir d’un ensemble de données recueillies dans un contexte pédoclimatique similaire à celui de nos sols.
Ceci nous a motivé à développer des FPTs locales en utilisant une base de données composée de quelques sols algériens. Deux types de FPTs, à savoir FPT point et FPT paramétrique, ont été développés en utilisant des techniques de régression. Les FPTs point produisent des estimations plus précises que les FPTs paramétriques. Cependant, les FPTs paramétriques dérivées pour estimer les paramètres de la courbe de rétention de Van Genuchten ont fourni de meilleures estimations que les FPTs de Rosetta.
Les résultats de l’analyse de sensibilité globale montrent que la formulation mathématique des modèles et leurs variables d'entrée réagissent différemment en fonction du point de pression et de la classe de texture. La rétention en eau est toujours sensible, principalement à la fraction de sable dans les classes de textures fines et moyennes pour un potentiel de -33 kPa. D’autre part, la qualité des estimations des FPTs diminue lorsqu'elles sont appliquées sur des échantillons de sols dont la teneur en argile est supérieure à 60 %. Nos résultats montrent également que les irrigations menées avec des eaux usées épurées (EUE) affectent la capacité du sol à retenir l’eau. A court et à long terme, un impact négatif des EUE sur les rétentions en eau des sols est enregistré dans la couche de surface (0 à 10 cm de profondeur). Ce dernier devient plus important aux très hautes pressions de succion (VHB : > 100 kPa) et hautes pressions de succion (HP : 1-100 kPa).
[en] The aim of this thesis is to contribute to the study of soil water retention properties in Algeria. These properties are generally known for a limited number of soils due to the laborious experimental protocols used for their determination (expensive and time consuming). Therefore, prediction tools have been developed, called “pedotransfer functions” (PTFs) which relate soil water retention properties with soil properties easily obtained such as the sand, silt, and clay content, the organic carbon content or bulk density.
First, we used eight PTFs to predict soil water retention. The accuracy of pedotransfer function (PTF) when used outside of their development data sets is in question. The Rawls PTF, Ghorbani Dashtaki and Homaee Type-1 (2004) were the best in estimation of soil water retention at Field capacity and Wilting point. The performance of GH-1 (2004) PTF is due to the fact that has been developed from data-set collected in similar pedoclimatic context then our soils.
These results have motivated to establish the local PTF using a database collected only from algerian soils. Two types of FPTs, namely FPT point and parametric FPT, were developed using regression techniques. The point PTFs produce more accurate estimations than parametric PTFs. However, the derived parametric PTFs provided better estimations than the Rosetta models originally developed from a large intercontinental database. The result of the global sensitivity analysis (GSA) showed that the mathematical formalism of the PTF models and their input variables reacted differently depending on pressure points and textural class. The soil water retention is always sensitive, primarily to the sand fraction in the fine and medium texture classes at -33 kPa. On the other hand, the accuracy of PTFs decreased when they were applied to soil samples with a clay content upper than 60 %.
In the end, we have shown that the irrigation with purified wastewater (PWW) affects the soil's ability to retain water. In the short and long term, irrigation with PWW has an important impact on water retention curves at 0-10 cm depth. The impact of PWW is important in high suction pressures (HP: 1-100 kPa) and very high (HBV :> 100 kPa) suction pressure.
