Calculer la réserve utile d'un sol (RU et RFU)

La réserve utile (RU) d’un sol est la quantité d’eau qu’il peut céder à une culture sur toute la profondeur de ses racines ; elle s’exprime en mm d’eau. Le calculateur ci-dessous vous permet de l’estimer, en renseignant la texture de votre sol, horizon par horizon, puis en déduit la réserve facilement utilisable (RFU) de votre culture. Les notions sur lesquelles il repose sont développées dans l’article Faut-il recharger la réserve utile du sol avant l’été ?.

Retrouvez sous le calculateur toutes les définitions des notions techniques utilisées dans le calculateur, ainsi que son mode d’emploi.

Outil 1

Outil 1 : Calculateur de réserve utile (RU) d'un sol

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Estimez l'eau que votre sol peut céder à votre culture (RU et RFU), horizon par horizon.

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Exemples

Loam limoneux sur sable Sol argilo-calcaire de 40 cm Limon moyen sur 120 cm

1. Votre culture

   Culture

   Autre cultureAbricotierAilAmandierArachideArtichautAspergeAubergineAvocatierAvoineBetterave fourragèreBetterave potagèreBetterave sucrièreBlé durBlé tendre (hiver)Blé tendre (printemps)BrocoliCarotteCarthameCerisierChou de BruxellesChou pomméChou-fleurCitronnierClémentinierColzaConcombreCotonCourge d'hiverCourgetteÉpinardFéveroleFiguierFraiseGrenadierHaricot secHaricot vertHoublonKakiKiwi jauneLaitueLentilleLinLuzerne (coupe 1)Maïs douxMaïs fourrageMaïs grainMelonMillet perleMyrtilleNavetNiébéNoisetierNoyerOignon bulbeOlivierOrangerOrge (hiver)PanaisPastèquePatate doucePêcherPimentPistachierPoirierPois chichePois protéagineuxPoivronPomme de terrePommierPrairie temporairePrunierRadisRay-grass anglais (fauche)Ray-grass anglais (gazon)Ray-grass anglais (pâturage)RicinRiz (aérobie)SeigleSésameSojaSorgho fourragerSorgho grainTomate (plein champ)TournesolVigne (raisin de cuve)Vigne (raisin de table)

   Fraction p de 0,50, valeur que la FAO cite comme courante.

   Profondeur d'enracinement

   60 cm

   Réglez la profondeur d'enracinement que vous observez sur votre parcelle.

2. Votre sol, horizon par horizon

   Décrivez chaque horizon, de la surface vers la profondeur : un onglet par horizon. Le profil se redessine à chaque réglage.

   Eau utilisable retenue par chaque horizon

   Horizon 1Horizon 2Ajouter un horizonAjouter

   De 0 à 30 cm

   Retirer

   Épaisseur

   30 cm

   Ce que vous connaissez de cet horizon

   Sa textureUne analyse granulométriqueDes mesures au laboratoire

   Triangle USDATriangle de l'Aisne (France)

   Sable (Sand)Sable loameux (Loamy sand)Loam sableux (Sandy loam)LoamLoam limoneux (Silt loam)Limon (Silt)Loam sablo-argileux (Sandy clay loam)Loam argileux (Clay loam)Loam limono-argileux (Silty clay loam)Argile sableuse (Sandy clay)Argile limoneuse (Silty clay)Argile (Clay)

   Cailloux et graviers

   0 %

   1,95 mm d'eau par cm de terre fine → 59 mm d'eau

   classe USDA Loam limoneux, Saxton et Rawls (2006)

3. Le résultat

   Lancez la simulation pour calculer le résultat avec vos réglages.

   Lancer la simulation

   Réserve utile (RU)

   73mm d'eau

   sur 60 cm de zone racinaire, soit 730 m³/ha

   Réserve facilement utilisable (RFU)

   37mm d'eau

   fraction p de 0,50 pour cette culture

   RFU en vague de chaleur

   22mm d'eau

   pour une ETc de 10 mm d'eau par jour (p de 0,30)

   facilement utilisable : 37 mmdifficilement utilisable : 37 mm

   Sans pluie ni irrigation, une culture dont l'ETc est de 5 mm d'eau par jour consomme cette RFU en 7 jours environ.

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1 sur 5 : Pas utile 2 sur 5 : Peu utile 3 sur 5 : Assez utile 4 sur 5 : Utile 5 sur 5 : Très utile

Pas utile Très utile

Calcul indicatif, horizon par horizon. L’eau retenue par chaque horizon est estimée par les équations de Saxton et Rawls¹ pour une classe de texture USDA ou une analyse granulométrique, et par les valeurs de Bruand, Duval et Cousin² pour une classe du triangle de l’Aisne. L’eau retenue par les cailloux suit les valeurs retenues par Arvalis³. La RFU est calculée avec la fraction p de votre culture, tirée de la FAO-56 ou de sa mise à jour de 2021, ou retenue par le hub, l’application web des sondes d’humidité connectées Akuasense (tableau 5)^4,5,6.

À propos de ces indicateurs

Les indicateurs présentés ont pour objectif de vous aider à mieux comprendre l’évolution de l’humidité du sol et à piloter votre irrigation. Ils sont fournis à titre indicatif et constituent une aide à la décision, à compléter par votre connaissance des cultures et des conditions de votre exploitation. La décision finale d’irrigation reste de votre responsabilité ou de celle de votre conseiller.

Les termes employés

mm d'eau

Hauteur de la lame d'eau répartie sur la surface du sol. 1 mm d'eau correspond à 1 litre par mètre carré, soit 10 m³ par hectare.

Horizon

Couche de sol aux caractéristiques homogènes. Un sol superpose généralement plusieurs horizons de textures différentes.

Zone racinaire

Volume de sol où se trouvent les racines de la culture. Sa profondeur est la profondeur d'enracinement.

Capacité au champ

Humidité maximale que le sol conserve une fois que l'écoulement de l'eau par gravité est devenu négligeable.

Point de flétrissement permanent

Humidité en dessous de laquelle les racines ne parviennent plus à extraire l'eau du sol.

RU (réserve utile)

Quantité d'eau que le sol peut céder à la culture : l'eau comprise entre la capacité au champ et le point de flétrissement, sur toute la zone racinaire, en mm d'eau. Le guide d'Arvalis l'appelle réservoir utilisable.³

Transpiration

Vaporisation de l'eau contenue dans les tissus de la plante et évacuation de la vapeur vers l'atmosphère, principalement par les stomates, de petites ouvertures des feuilles. La plante transpire l'eau que ses racines prélèvent dans le sol ; quand la culture couvre le sol, la transpiration est l'essentiel de son ETc.⁴

RFU (réserve facilement utilisable)

Part de la RU que la culture consomme sans subir de stress hydrique : RFU = p × RU.

Fraction p

Part de la RU que la culture peut consommer avant que le manque d'eau ne réduise sa transpiration, c'est-à-dire avant le début du stress hydrique : RFU = p × RU. Avec une fraction p de 0,50, la culture consomme la moitié de la RU sans stress. La FAO la publie pour chaque culture, pour une ETc de 5 mm d'eau par jour.⁴

ETo

Évapotranspiration de référence : quantité d'eau qu'évapotranspire en une journée un gazon de référence bien alimenté en eau, calculée par la méthode FAO Penman-Monteith, en mm d'eau par jour. Elle traduit la demande en eau du climat. En France, on l'appelle souvent ETP (évapotranspiration potentielle), terme que la FAO déconseille, car il a recouvert des définitions et des formules différentes.

ETc

Évapotranspiration d'une culture qui ne manque pas d'eau, en mm d'eau par jour.

Stress hydrique

État d'une culture qui réduit sa transpiration, faute de pouvoir extraire assez d'eau du sol.

Éléments grossiers

Cailloux et graviers d'un horizon, par opposition à la terre fine.

01

Mode d’emploi du calculateur de réserve utile

Le calculateur se remplit dans l’ordre de ses trois étapes : votre culture, votre sol, puis la lecture du résultat. Chaque changement de réglage met à jour le schéma du profil de sol et le résultat.

1. Choisir votre culture et sa profondeur d’enracinement

Le choix de votre culture fixe deux valeurs : la fraction p et une fourchette de profondeurs d’enracinement. Ce sont les valeurs qu’utilise le hub, l’application web des sondes d’humidité connectées Akuasense : selon la culture, elles viennent du tableau 22 de la FAO⁴ ou de sa mise à jour de 2021 par Pereira et ses collègues^5,6.

La fraction p est la part de la RU que votre culture peut consommer sans souffrir du manque d’eau. Tant que le sol est bien pourvu en eau, il la fournit assez vite pour répondre à la demande de la culture, qui transpire normalement. À mesure qu’il s’assèche, l’eau restante est retenue de plus en plus fortement et parvient de plus en plus lentement aux racines. En dessous d’un seuil, elle n’arrive plus assez vite pour couvrir la transpiration : la culture réduit sa transpiration, et le stress hydrique commence, bien avant le point de flétrissement⁴. La fraction p fixe ce seuil : avec une fraction p de 0,50, la culture peut consommer la moitié de la RU avant que le stress ne commence. Multipliée par la RU, elle donne la RFU.

La profondeur d’enracinement est la profondeur jusqu’à laquelle les racines de la culture prélèvent l’eau. Elle dépend de l’espèce et de son âge, mais aussi du sol : un horizon compact, une roche ou une nappe d’eau arrêtent les racines. Le guide d’estimation d’Arvalis retient comme limite la profondeur à laquelle apparaît un obstacle majeur à leur progression³. Elle s’observe dans une fosse, de préférence, ou à la tarière⁷.

La FAO précise que la valeur haute de la fourchette vaut pour un sol sans couches marquées ni autre caractéristique qui limite l’enracinement, et que la valeur basse peut servir à piloter l’irrigation, la valeur haute à modéliser le stress hydrique ou une culture non irriguée⁴. Le calculateur retient la valeur basse, comme le hub, et rappelle la fourchette de la culture.

Si les racines s’arrêtent plus haut sur votre parcelle, ou descendent plus bas, le bouton « Régler manuellement » ouvre un curseur pour indiquer la profondeur observée, de 20 à 250 cm. Pour « Autre culture », ce curseur est affiché d’emblée.

2. Décrire votre sol, horizon par horizon

Un horizon est une couche de sol aux caractéristiques homogènes. Dans une fosse, ou sur les carottes remontées à la tarière, on passe d’un horizon à l’autre lorsque la couleur, la texture, la structure ou la charge en cailloux changent. Le calculateur accepte jusqu’à cinq horizons, décrits de la surface vers la profondeur ; chaque onglet en décrit un, avec son épaisseur.

Photo : Petr Kinšt, CC BY-SA 3.0, via Wikimedia Commons, recadrée.

Sur cette photo, prise au bord d’une route près de Libědice, en Tchéquie, la limite entre l’horizon de surface, brun foncé et chargé de cailloux, et l’horizon clair qu’il recouvre se voit à l’œil nu.

Pour chaque horizon, trois façons d’indiquer l’eau qu’il retient sont proposées, de la plus simple à la plus précise.

• Sa texture. Une classe du triangle USDA, la classification américaine qu’utilise le hub, avec les valeurs de Saxton et Rawls¹ ; ou une classe du triangle de l’Aisne, utilisé en France, avec les valeurs de Bruand, Duval et Cousin². Ces dernières ont été mesurées sur des mottes de sol non perturbées, et distinguent l’horizon travaillé (A) des horizons plus profonds (E, B ou C). Elles ne couvrent pas les horizons calcaires, et certaines classes n’ont pas de valeur : le calculateur le signale.
• Une analyse granulométrique. Les proportions de sable, de limon et d’argile du bulletin d’analyse, et la teneur en matière organique (2,5 % si le bulletin ne la donne pas). Le calculateur en déduit les humidités à la capacité au champ et au point de flétrissement par les équations de Saxton et Rawls¹, et situe le point sur le triangle USDA.
• Des mesures au laboratoire. Les humidités volumiques mesurées à la capacité au champ (pF 2) et au point de flétrissement (pF 4,2), sur des mottes prélevées sans être déformées³. Un laboratoire donne souvent une teneur en eau massique, en grammes d’eau par gramme de sol sec : on la convertit en humidité volumique en la multipliant par la masse volumique apparente du sol, en g/cm³³. Exemple : une teneur en eau massique de 22 % dans un sol de 1,4 g/cm³ correspond à une humidité volumique de 22 × 1,4 = 30,8 %.

Cailloux et graviers. Pour chaque horizon, le calculateur demande enfin la part de cailloux et graviers, ou éléments grossiers. Ils occupent une part du volume de l’horizon, qui ne contient donc pas de terre fine. Leur proportion s’estime à l’œil, à l’aide de grilles de référence, ou par une mesure sur un prélèvement d’une vingtaine de kilogrammes ; les deux méthodes peuvent donner des résultats assez différents³. Arvalis considère qu’on peut négliger les éléments grossiers en dessous de 10 % du volume³.

Leur nature compte aussi : un silex ne retient presque pas d’eau, un calcaire ou une craie en retiennent. Le calculateur applique les valeurs retenues par Arvalis pour chaque nature (tableau 4). Pour un horizon argilo-limoneux contenant 30 % de cailloux, Tetegan et ses collègues ont calculé qu’ignorer cette eau sous-estime la RU de 5 % avec des chailles et de 33 % avec de la craie⁸.

3. Lire le résultat et partager le calcul

Le profil dessine chaque horizon à l’échelle. La surface bleue représente l’eau utilisable qu’il retient dans la zone racinaire, et sa valeur en mm d’eau s’affiche dans l’horizon ; la partie d’un horizon située sous les racines n’est pas comptée. Le résultat donne la RU, la RFU et la RFU en vague de chaleur, expliquées dans la partie suivante.

Le bouton « Copier le lien de ce calcul » copie une adresse qui contient tous les réglages : ouverte dans un navigateur, elle affiche le même calcul. Elle permet de conserver la description d’un sol, ou de la transmettre à un conseiller.

Format du lien de calcul Afficher Masquer

L’adresse de la page reçoit les paramètres suivants, communs à toutes les langues :

• crop : identifiant de la culture (tableau 5), ou other pour une culture non listée ;
• root : profondeur d’enracinement, en cm, multiple de 5 entre 20 et 250 ; si elle diffère de la valeur basse de la culture, le calculateur ouvre le réglage manuel ;
• h : un horizon, de un à cinq, répétés de la surface vers la profondeur, sous la forme épaisseur,description[,stones:pourcentage:nature], l’épaisseur en cm, multiple de 5 entre 5 et 150, le pourcentage de cailloux multiple de 5 entre 0 et 80. La description prend l’une des formes suivantes :
  • usda:classe, avec l’identifiant de la classe USDA (tableau 2) ;
  • aisne:code:A ou aisne:code:EBC, avec le code de la classe du triangle de l’Aisne et le type d’horizon (tableau 3) ;
  • granulo:sable-limon-argile-matière organique, en %, la somme sable + limon + argile valant 100 ;
  • labo:capacité au champ-point de flétrissement, en % volumique, la première supérieure à la seconde.
• La nature des cailloux est l’un des identifiants du tableau 4.

Les trois paramètres sont obligatoires, et les décimales s’écrivent avec un point. Un lien incomplet, ou dont une valeur sort de ces bornes, affiche l’exemple par défaut avec un message.

Exemple : https://docs.akuasense.com/fr/blog/calcul-reserve-utile-sol/?crop=grapevine-wine-grape&root=40&h=40,aisne:AL:A,stones:30:limestone décrit un sol argilo-calcaire de 40 cm d’épaisseur, chargé à 30 % de cailloux calcaires, sous une vigne de cuve ; le calculateur affiche une RU de 50 mm d’eau et une RFU de 22 mm.

02

Interpréter le résultat : RU, RFU et RFU en vague de chaleur

Ce que signifient les trois chiffres

La RU est l’eau que le sol peut céder à la culture sur toute la zone racinaire : l’eau comprise entre la capacité au champ et le point de flétrissement permanent⁴. Elle s’exprime en mm d’eau ; 1 mm d’eau correspond à 1 litre par mètre carré, soit 10 m³ par hectare. Une RU de 73 mm représente ainsi 730 m³ d’eau par hectare.

La RFU est la part de la RU que la culture extrait sans réduire sa transpiration. En dessous, l’eau restante est retenue plus fortement ; la culture ferme partiellement ses stomates, et le stress hydrique commence. La FAO publie pour chaque culture la fraction p qui donne la RFU, établie pour une ETc de 5 mm d’eau par jour ; elle varie en général de 0,30 à 0,70, et une valeur de 0,50 est couramment retenue pour de nombreuses cultures⁴.

Figure 1. Les états de l’eau dans le sol. À gauche, des particules de sol vues à la loupe : à saturation, l’eau remplit tous les pores ; à la capacité au champ, elle n’occupe plus que les pores les plus fins ; au point de flétrissement, il n’en reste que des films minces autour des particules. Au centre, la teneur en eau du sol, du sol sec (beige) à la saturation (bleu), et les quatre seuils qui délimitent les états de l’eau pour la culture. La vigne plantée au sommet de la colonne figure la culture ; l’animation montre sa réponse à chaque état de l’eau. Schéma de principe : la position des seuils varie selon le sol et la culture.

La RFU en vague de chaleur tient compte de ce que la fraction p diminue lorsque l’ETc augmente : les racines ne parviennent plus à extraire l’eau assez vite. La FAO l’ajuste selon la formule ci-dessous, la fraction restant comprise entre 0,1 et 0,8⁴. Le calculateur l’applique pour une ETc de 10 mm d’eau par jour : c’est l’ETP relevée par Arvalis au pic de la vague de chaleur de fin juin 2026⁹, et l’ETc d’une culture dont le feuillage couvre le sol est du même ordre.

$$\mathrm{RU} = \sum_{\text{horizons}} \mathrm{RU}_h$$

$$\begin{aligned} \mathrm{RU}_h = \bigl[\, & \mathrm{RU}_{tf} \times (1 - \mathrm{EG}) \\ & + c \times \mathrm{EG} \,\bigr] \times e \end{aligned}$$

$\mathrm{RU}_h$ : eau utilisable retenue par un horizon dans la zone racinaire, en mm d’eau

$\mathrm{RU}_{tf}$ : eau retenue par la terre fine de l’horizon, en mm d’eau par cm, soit $(\theta_{cc} - \theta_{pf}) \times 10$, les humidités en m³ d’eau par m³ de sol

$\mathrm{EG}$ : part du volume de l’horizon occupée par les cailloux et graviers, de 0 à 1 (0,30 pour 30 %) ; $c$ : eau retenue par les cailloux, en mm d’eau par cm de cailloux

$e$ : épaisseur de l’horizon comprise dans la zone racinaire, en cm

$$\mathrm{RFU} = p \times \mathrm{RU}$$

$$p_{\text{chaleur}} = p + 0{,}04 \times (5 - \mathrm{ETc})$$

exemple : un loam limoneux de 30 cm sur un sable de 30 cm, sans cailloux, retient $1{,}95 \times 30 + 0{,}49 \times 30 = 73$ mm d’eau ; avec $p = 0{,}50$, la RFU est de 37 mm ; pour une ETc de 10 mm d’eau par jour, $p_{\text{chaleur}} = 0{,}30$ et la RFU tombe à 22 mm

Figure 2. RFU selon l’ETc, pour la RU de l’exemple : 73 mm d’eau, loam limoneux sur sable, fraction p de 0,50. Ajustée selon la formule de la FAO⁴, la fraction p passe de 0,50 pour une ETc de 5 mm d’eau par jour à 0,30 pour 10 mm : la RFU tombe de 37 à 22 mm d’eau, et elle est consommée en 2 jours environ au lieu de 7.

Ce que le résultat permet de faire

• Estimer combien de jours la RFU couvre. Sans pluie ni irrigation, une RFU pleine couvre en première approximation un nombre de jours égal à la RFU divisée par l’ETc : 37 mm d’eau pour une ETc de 5 mm d’eau par jour couvrent 7 jours environ. Ce délai raccourcit vite lorsque l’ETc augmente, puisque la RFU diminue en même temps : pour une ETc de 10 mm d’eau par jour, les 22 mm de RFU de l’exemple couvrent 2 jours environ (figure 2).
• Situer une dose d’irrigation. La FAO précise que la dose nette d’une irrigation doit être inférieure ou égale à l’eau manquante dans la zone racinaire, et que l’eau apportée au-delà de la capacité au champ s’écoule sous les racines⁴. Sur une zone racinaire dont la RFU vient d’être consommée, une dose nette supérieure à la RFU, 37 mm dans l’exemple, dépasse donc la capacité au champ. En goutte-à-goutte, seule une partie de la surface du sol est humidifiée, de l’ordre de 30 à 40 % selon la FAO⁴ : l’eau se répartit dans un volume de sol plus réduit, et ce calcul ne s’applique pas tel quel.
• Comparer. Deux horizons, deux parcelles, deux profondeurs d’enracinement : le calculateur montre quel horizon retient le plus d’eau, et ce que quelques centimètres de racines en plus ou en moins changent à la RU.

Situer le résultat

Pour un horizon homogène sans cailloux, la RU par cm de sol dépend d’abord de la texture : de l’ordre de 0,5 à 1,1 mm d’eau par cm pour un sable, de 1,3 à 1,9 mm pour un loam ou un loam limoneux, selon les humidités publiées par la FAO⁴ (tableau 1).

Sur un profil réel, la RU dépend aussi de la profondeur que les racines exploitent et des cailloux : elle est bien plus faible dès qu’un horizon calcaire ou une roche arrête les racines près de la surface, ou que les cailloux sont nombreux. Deux exemples français :

• Boigneville (Essonne), domaine d’Arvalis. La RU d’un sol argilo-calcaire dont les 40 premiers centimètres reposent sur un horizon très calcaire est de l’ordre de 55 mm d’eau ; celle d’un limon argileux voisin, où le calcaire dur n’apparaît qu’au-delà de 120 cm, est de l’ordre de 120 mm¹⁰.
• Poitou-Charentes. Le référentiel régional des sols retient de 60 à 80 mm d’eau pour les terres de groies superficielles et de 110 à 130 mm pour les groies profondes, classes de ce référentiel¹¹.

Tableau 1. Ordres de grandeur de la RU selon la texture Afficher Masquer

Texture de l’horizon (classe USDA)	mm d’eau par cm de sol	RU pour 30 cm (mm d’eau)	pour 60 cm	pour 90 cm
Sable (sand)	0,5 à 1,1	15 à 33	30 à 66	45 à 99
Loam sableux (sandy loam)	1,1 à 1,5	33 à 45	66 à 90	99 à 135
Loam et loam limoneux (loam, silt loam)	1,3 à 1,9	39 à 57	78 à 114	117 à 171
Argile (clay)	1,2 à 2,0	36 à 60	72 à 120	108 à 180

Horizon de texture homogène, sans cailloux. Valeurs calculées à partir des humidités à la capacité au champ et au point de flétrissement publiées par la FAO (tableau 19)⁴, dont la classification texturale américaine ne correspond pas exactement au triangle utilisé en France. Les équations de Saxton et Rawls, qu’utilise le hub, donnent 1,95 mm d’eau par cm pour la composition type d’un loam limoneux (tableau 2), un peu au-dessus de la fourchette de la FAO. Les deux sont des estimations tirées de la seule classe de texture, dont l’erreur est de l’ordre de 0,5 mm par cm (voir « Précision et limites »).

Précision et limites

Le résultat est un ordre de grandeur, pour quatre raisons.

• Une classe de texture regroupe des sols différents. Pour des sols français, l’erreur quadratique moyenne d’une RU estimée à partir de la seule classe de texture est de 0,047 à 0,058 cm³ d’eau par cm³ de sol, soit 0,47 à 0,58 mm d’eau par cm¹². Sur un horizon de 60 cm, cela représente de l’ordre de 30 mm d’eau. Au sein d’une même classe du triangle de l’Aisne, l’écart type de la RU va de 0,15 à 0,50 mm d’eau par cm, en raison d’états structuraux différents².
• Deux définitions de la capacité au champ coexistent. Saxton et Rawls la fixent à une succion de 33 kPa¹, les références françaises à pF 2, soit 10 kPa². Pour un même sol, la seconde donne une capacité au champ plus élevée, donc plus d’eau retenue : pour un sable, 0,49 mm d’eau par cm avec les classes USDA, contre 0,60 à 0,73 mm avec le triangle de l’Aisne (tableaux 2 et 3).
• La profondeur d’enracinement pèse autant que la texture. Dans un sol homogène, la RU lui est proportionnelle : retenir 80 cm au lieu de 60 cm l’augmente d’un tiers.
• Les cailloux et le tassement modifient l’eau retenue. Le calculateur tient compte des cailloux selon leur nature, mais pas du tassement, que seule une mesure intègre.

Les méthodes fondées sur des mesures locales sont les plus précises³ : des humidités mesurées au laboratoire sur chaque horizon, ou le suivi de l’humidité du sol à plusieurs profondeurs, qui montre l’eau que la culture exploite réellement.

Les valeurs utilisées par le calculateur

Le calculateur n’utilise que les valeurs ci-dessous et les formules de cette page : le même calcul peut être refait à la main.

Tableau 2. Classes de texture USDA : humidités et eau retenue Afficher Masquer

Classe de texture (USDA)	Identifiant	θ à la capacité au champ (% vol.)	θ au point de flétrissement (% vol.)	mm d’eau par cm
Sable (sand)	sand	9,9	5,0	0,49
Sable loameux (loamy sand)	loamy-sand	13,2	6,8	0,63
Loam sableux (sandy loam)	sandy-loam	18,7	9,2	0,95
Loam (loam)	loam	26,9	12,6	1,43
Loam limoneux (silt loam)	silt-loam	30,5	11,0	1,95
Limon (silt)	silt	31,1	5,8	2,53
Loam sablo-argileux (sandy clay loam)	sandy-clay-loam	27,8	17,7	1,01
Loam argileux (clay loam)	clay-loam	35,7	21,8	1,39
Loam limono-argileux (silty clay loam)	silty-clay-loam	37,9	21,0	1,69
Argile sableuse (sandy clay)	sandy-clay	37,7	26,6	1,11
Argile limoneuse (silty clay)	silty-clay	41,6	27,7	1,39
Argile (clay)	clay	45,1	34,0	1,11

Humidités calculées par les équations de Saxton et Rawls¹ pour la composition type de chaque classe et 2,5 % de matière organique, à 33 kPa (capacité au champ) et 1 500 kPa (point de flétrissement) ; ce sont les valeurs du hub. Le loam est une texture équilibrée entre sable, limon et argile ; le limon (silt) est une texture beaucoup plus fine.

Tableau 3. Classes du triangle de l'Aisne : eau retenue par la terre fine Afficher Masquer

Code	Classe du triangle de l’Aisne	Horizon travaillé (A), mm d’eau par cm	Horizons profonds (E, B, C), mm d’eau par cm
ALO	Argile lourde	1,24	1,12
AL	Argile limoneuse	1,36	1,13
A	Argile	—	0,93
AS	Argile sableuse	1,73	0,95
LA	Limon argileux	1,73	1,49
LAS	Limon argilo-sableux	1,67	1,48
LSA	Limon sablo-argileux	1,43	1,27
LM	Limon moyen	2,13	2,07
LMS	Limon moyen sableux	1,83	1,96
LL	Limon léger	—	—
LLS	Limon léger sableux	—	—
LS	Limon sableux	1,62	—
SA	Sable argileux	1,28	1,03
SL	Sable limoneux	1,31	1,16
S	Sable	0,60	0,73

Valeurs de Bruand, Duval et Cousin, établies sur des horizons non ou faiblement calcaires, entre pF 2 et pF 4,2² ; un tiret signale une classe sans valeur de référence.

Tableau 4. Eau retenue par les cailloux selon leur nature Afficher Masquer

Nature des cailloux	Identifiant	mm d’eau par cm de cailloux
Inertes (ne retiennent pas d’eau)	inert	0,00
Silex	flint	0,18
Chailles	chert	0,55
Calcaire	limestone	0,97
Gaize	gaize	1,91
Craie	chalk	2,28

Valeurs retenues par Arvalis³.

Tableau 5. Fraction p et profondeur d'enracinement des cultures Afficher Masquer

Culture	Identifiant	Fraction p	Profondeur d’enracinement (cm)	Source
Autre culture	other	0,50	—	FAO-56 (fraction p courante)
Abricotier	apricot	0,50	100 à 200	FAO-56
Ail	garlic	0,30	30 à 50	Pereira et al., 2021 (légumes)
Amandier	almond	0,40	100 à 200	FAO-56
Arachide	groundnut	0,50	50 à 100	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Artichaut	artichoke	0,45	60 à 90	Pereira et al., 2021 (légumes)
Asperge	asparagus	0,45	120 à 180	Pereira et al., 2021 (légumes)
Aubergine	eggplant	0,45	40 à 100	Pereira et al., 2021 (légumes)
Avocatier	avocado	0,70	50 à 100	FAO-56
Avoine	oats	0,55	100 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Betterave fourragère	fodder-beet	0,55	70 à 120	Hub : valeurs de la betterave sucrière (Pereira et al., 2021), aucune source ne tabule la betterave fourragère
Betterave potagère	table-beet	0,45	60 à 100	Pereira et al., 2021 (légumes)
Betterave sucrière	sugar-beet	0,55	70 à 120	FAO-56
Blé dur	durum-wheat	0,55	100 à 150	Hub (pas de ligne dans la FAO-56)
Blé tendre (hiver)	winter-wheat	0,55	100 à 150	Hub ; FAO-56 : 150 à 180
Blé tendre (printemps)	spring-wheat	0,55	100 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Brocoli	broccoli	0,40	40 à 60	Pereira et al., 2021 (légumes)
Carotte	carrot	0,30	30 à 50	Pereira et al., 2021 (légumes)
Carthame	safflower	0,60	100 à 200	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Cerisier	cherry	0,50	100 à 200	FAO-56
Chou de Bruxelles	brussels-sprouts	0,40	40 à 60	Pereira et al., 2021 (légumes)
Chou pommé	cabbage	0,40	30 à 50	Pereira et al., 2021 (légumes)
Chou-fleur	cauliflower	0,40	40 à 60	Pereira et al., 2021 (légumes)
Citronnier	lemon	0,50	120 à 150	FAO-56
Clémentinier	clementine	0,50	120 à 150	FAO-56
Colza	oilseed-rape	0,50	80 à 130	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Concombre	cucumber	0,40	60 à 120	Pereira et al., 2021 (légumes)
Coton	cotton	0,60	100 à 170	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Courge d’hiver	winter-squash	0,40	90 à 150	Pereira et al., 2021 (légumes)
Courgette	zucchini	0,50	60 à 110	Pereira et al., 2021 (légumes)
Épinard	spinach	0,20	30 à 50	Pereira et al., 2021 (légumes)
Féverole	faba-bean	0,45	50 à 70	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Figuier	fig	0,65	120 à 170	FAO-56, valeurs de l’olivier
Fraise	strawberry	0,25	30 à 50	Pereira et al., 2021 (légumes)
Grenadier	pomegranate	0,65	120 à 170	FAO-56, valeurs de l’olivier
Haricot sec	dry-bean	0,45	50 à 90	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Haricot vert	green-bean	0,45	50 à 70	FAO-56
Houblon	hop	0,50	100 à 120	FAO-56
Kaki	persimmon	0,50	100 à 200	FAO-56, valeurs du pommier
Kiwi jaune	gold-kiwifruit	0,35	70 à 130	FAO-56
Laitue	lettuce	0,30	30 à 50	FAO-56
Lentille	lentil	0,50	60 à 80	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Lin	flax	0,50	100 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Luzerne (coupe 1)	alfalfa-1st-cut	0,55	100 à 200	FAO-56
Maïs doux	sweet-corn	0,50	60 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Maïs fourrage	silage-maize	0,50	60 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Maïs grain	grain-maize	0,50	60 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Melon	melon	0,40	60 à 120	Pereira et al., 2021 (légumes)
Millet perle	pearl-millet	0,55	100 à 200	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Myrtille	highbush-blueberry	0,50	60 à 120	FAO-56
Navet	turnip	0,50	50 à 100	Pereira et al., 2021 (légumes)
Niébé	cowpea	0,45	60 à 130	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Noisetier	hazelnut	0,40	100 à 200	FAO-56, valeurs de l’amandier
Noyer	walnut	0,50	170 à 240	FAO-56
Oignon bulbe	bulb-onion	0,30	30 à 60	FAO-56
Olivier	olive	0,65	120 à 170	FAO-56
Oranger	orange	0,50	120 à 150	FAO-56
Orge (hiver)	winter-barley	0,55	60 à 120	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Panais	parsnip	0,40	50 à 100	Pereira et al., 2021 (légumes)
Pastèque	watermelon	0,40	80 à 150	Pereira et al., 2021 (légumes)
Patate douce	sweet-potato	0,40	100 à 120	Pereira et al., 2021 (légumes)
Pêcher	peach	0,50	100 à 200	FAO-56
Piment	chili-pepper	0,30	50 à 100	Pereira et al., 2021 (légumes)
Pistachier	pistachio	0,40	100 à 150	FAO-56
Poirier	pear	0,50	100 à 200	FAO-56
Pois chiche	chickpea	0,45	70 à 100	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Pois protéagineux	field-pea	0,45	60 à 100	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Poivron	sweet-pepper	0,30	50 à 100	FAO-56
Pomme de terre	potato	0,40	40 à 60	Pereira et al., 2021 (légumes)
Pommier	apple	0,50	100 à 200	FAO-56
Prairie temporaire	temporary-grassland	0,60	60 à 100	FAO-56
Prunier	plum	0,50	100 à 200	FAO-56
Radis	radish	0,30	30 à 50	Pereira et al., 2021 (légumes)
Ray-grass anglais (fauche)	perennial-ryegrass-cutting	0,60	60 à 100	FAO-56, ligne « Rye Grass hay »
Ray-grass anglais (gazon)	perennial-ryegrass-turf	0,40	50 à 100	FAO-56, ligne « Turf grass — cool season »
Ray-grass anglais (pâturage)	perennial-ryegrass	0,60	50 à 150	FAO-56, ligne « Grazing Pasture — Rotated Grazing »
Ricin	castor-bean	0,60	80 à 130	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Riz (aérobie)	aerobic-rice	0,35	50 à 100	FAO-56 ; fraction p : Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Seigle	rye	0,55	60 à 120	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Sésame	sesame	0,60	100 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Soja	soybean	0,50	60 à 140	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Sorgho fourrager	forage-sorghum	0,55	100 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Sorgho grain	grain-sorghum	0,55	100 à 150	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Tomate (plein champ)	tomato-open-field	0,40	60 à 120	Pereira et al., 2021 (légumes)
Tournesol	sunflower	0,45	80 à 200	Pereira et al., 2021 (grandes cultures)
Vigne (raisin de cuve)	grapevine-wine-grape	0,45	100 à 200	FAO-56
Vigne (raisin de table)	grapevine-table-grape	0,35	100 à 200	FAO-56

Valeurs retenues par le hub : fraction p établie pour une ETc de 5 mm d’eau par jour, et fourchette de profondeur d’enracinement. Selon la culture, elles viennent du tableau 22 de la FAO⁴ ou de sa mise à jour de 2021 par Pereira et ses collègues, pour les grandes cultures⁵ et pour les légumes⁶. Le noisetier, le figuier, le kaki et le grenadier, absents de ces tableaux, reprennent les valeurs de l’arbre indiqué. Le calculateur retient la valeur basse de la fourchette, dont la FAO indique qu’elle peut servir à piloter l’irrigation⁴. Pour trois cultures, marquées « Hub », le hub retient des valeurs qui s’écartent du tableau 22 de la FAO-56, rappelé dans la colonne Source, ou que ce tableau ne donne pas.

Équations de Saxton et Rawls (2006) utilisées pour une analyse granulométrique Afficher Masquer

S = sable (%) / 100        C = argile (%) / 100        MO = matière organique (%)

θ1500t = 0.031 - 0.024 S + 0.487 C + 0.006 MO + 0.005 S×MO - 0.013 C×MO + 0.068 S×C
θpf    = θ1500t + (0.14 θ1500t - 0.02)                     point de flétrissement (1 500 kPa)

θ33t   = 0.299 - 0.251 S + 0.195 C + 0.011 MO + 0.006 S×MO - 0.027 C×MO + 0.452 S×C
θcc    = θ33t + (1.283 θ33t² - 0.374 θ33t - 0.015)          capacité au champ (33 kPa)

mm d'eau par cm de terre fine = (θcc - θpf) × 10            humidités en m³ par m³

Équations reprises de Saxton et Rawls¹, avec la matière organique en %, comme dans le hub. La classe USDA du point est déterminée par le triangle textural USDA.

Tableau 6. Exemples du calculateur et résultats Afficher Masquer

Exemple	Horizons	Culture, racines	RU (mm d’eau)	RFU (mm d’eau)	RFU en vague de chaleur (mm d’eau)
Loam limoneux sur sable	30 cm de loam limoneux (USDA) sur 30 cm de sable (USDA)	Autre culture (p de 0,50), 60 cm	73	37	22
Sol argilo-calcaire de 40 cm	40 cm d’argile limoneuse (Aisne, horizon travaillé), 30 % de cailloux calcaires	Vigne, raisin de cuve (p de 0,45), 40 cm	50	22	12
Limon moyen sur 120 cm	30 cm de limon moyen (Aisne, horizon travaillé) sur 90 cm de limon moyen (horizon profond)	Maïs grain (p de 0,50), 120 cm	250	125	75

• Loam limoneux sur sable : ouvrir dans le calculateur
• Sol argilo-calcaire de 40 cm : ouvrir dans le calculateur
• Limon moyen sur 120 cm : ouvrir dans le calculateur

03

Ces calculs dans le hub

Le hub fait le même calcul pour chaque sonde, et le confronte à la mesure. Dans les réglages de la sonde, la texture du sol se déclare à chaque profondeur de mesure, par une classe USDA ou à partir d’une analyse granulométrique, matière organique comprise ; le hub en déduit l’eau retenue par les équations de Saxton et Rawls. La culture déclarée fixe la fraction p et la profondeur d’enracinement, les mêmes que dans ce calculateur, et un plafond peut limiter cette profondeur lorsqu’un obstacle arrête les racines plus haut.

Le hub calcule alors la RU et la RFU de la zone racinaire (« réserve totale » et « réserve facile » dans son interface), puis, à partir de l’humidité mesurée chaque heure à chaque profondeur, le déficit, la part de la réserve restante et l’état hydrique de la sonde.

Le calculateur de cette page va plus loin sur quatre points :

• les cailloux, selon leur nature ;
• les références du triangle de l’Aisne ;
• les mesures de laboratoire ;
• la RFU en vague de chaleur.

La mesure montre ce que le calcul ne peut qu’estimer :

• la profondeur atteinte par une irrigation ou une pluie ;
• les horizons où les racines prélèvent l’eau ;
• le rythme auquel l’humidité baisse.

Les sondes d’humidité du sol multi-profondeur connectées Akuasense, à partir de 135 € HT, mesurent l’humidité et la température du sol tous les 15 cm, une fois par heure ; leur principe de mesure est expliqué dans l’article Capteur d’humidité capacitif : principe de fonctionnement. Le hub rassemble ces mesures. La décision d’irriguer reste celle de l’agriculteur, qui connaît sa parcelle, sa culture et sa ressource en eau.

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Un capteur capacitif tous les 15 cm mesure l'humidité volumique et la température du sol sur toute la hauteur de la zone racinaire.

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Le hub, l'application de suivi hydrique des parcelles

Le hub rassemble les mesures de toutes vos sondes, sur ordinateur, tablette ou téléphone.

• L'humidité en synthèse sur la zone racinaire, pondérée selon le sol et la culture, en détail par profondeur et en carte de chaleur
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• La texture du sol par profondeur, la culture, l'installation d'irrigation et les arrosages, affichés en face des courbes
• La carte des parcelles, la météo locale et des alertes par e-mail
• Vos données accessibles par API, et par un serveur MCP

Découvrir le hub

Sources

1. Saxton K.E., Rawls W.J. (2006). Soil water characteristic estimates by texture and organic matter for hydrologic solutions. Soil Science Society of America Journal, 70(5), 1569-1578. doi:10.2136/sssaj2005.0117
2. Bruand A., Duval O., Cousin I. (2004). Estimation des propriétés de rétention en eau des sols à partir de la base de données SOLHYDRO : une première proposition combinant le type d'horizon, sa texture et sa densité apparente. Étude et Gestion des Sols, 11(3), 323-332. afes.fr
3. Bouthier A., Scheurer O., Seger M., Lagacherie P., Beaudoin N., Deschamps T., Sauter J., Fort J.-L., Cousin I. (2022). Réservoir en eau du sol utilisable par les cultures. Guide d'estimation. Éditions Arvalis, Paris. sols-et-territoires.org
4. Allen R.G., Pereira L.S., Raes D., Smith M. (1998). Crop evapotranspiration. Guidelines for computing crop water requirements. FAO Irrigation and Drainage Paper 56, Rome. Chapitres 7 et 8 (tableaux 19, 20 et 22 ; équations 82 à 84). fao.org
5. Pereira L.S., Paredes P., Hunsaker D.J., López-Urrea R., Mohammadi Shad Z. (2021). Standard single and basal crop coefficients for field crops. Updates and advances to the FAO56 crop water requirements method. Agricultural Water Management, 243, 106466. doi:10.1016/j.agwat.2020.106466
6. Pereira L.S., Paredes P., López-Urrea R., Hunsaker D.J., Mota M., Mohammadi Shad Z. (2021). Standard single and basal crop coefficients for vegetable crops, an update of FAO56 crop water requirements approach. Agricultural Water Management, 243, 106196. doi:10.1016/j.agwat.2020.106196
7. Agriculture Victoria (2025). « Determining readily available water » [Déterminer la réserve facilement utilisable], fiche technique, mise à jour le 22 septembre 2026. agriculture.vic.gov.au
8. Tetegan M., Nicoullaud B., Baize D., Bouthier A., Cousin I. (2011). The contribution of rock fragments to the available water content of stony soils: proposition of new pedotransfer functions. Geoderma, 165(1), 40-49. doi:10.1016/j.geoderma.2011.07.001
9. Arvalis (2026). « Maïs grain : comment gérer la conduite de parcelles suite à la canicule ». Terre-net, 3 août 2026. terre-net.fr
10. Arvalis. « Carte des sols – Ferme de Boigneville », d'après Bétrémieux R., Darthout R. (1968), Étude des sols du domaine de Boigneville, INRA. ecophytopic.fr
11. Chambre régionale d'agriculture de Poitou-Charentes, IAAT (vers 2009). Inventaire, gestion et conservation des sols (IGCS) de Poitou-Charentes : unités de sols et objectifs de rendement. Gis Sol. gissol.hub.inrae.fr
12. Roman Dobarco M., Cousin I., Le Bas C., Martin M. (2019). Pedotransfer functions for predicting available water capacity in French soils, their applicability domain and associated uncertainty. Geoderma, 336, 81-95. doi:10.1016/j.geoderma.2018.08.022

Ce calculateur est tiré de l’article Faut-il recharger la réserve utile du sol avant l’été ?, qui en propose trois autres : la capacité d’apport d’une installation d’irrigation, la profondeur humidifiée par un apport et un simulateur de bilan hydrique sur une saison.

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