Comparisons of soil suction induced by evapotranspiration and transpiration of S. heptaphylla: Fid-Bau Portal

Comparisons of soil suction induced by evapotranspiration and transpiration of S. heptaphylla

Leung, A.K

Pour une valeur donnée d’évapotranspiration (ETr), l’évaporation du sol et la transpiration végétale (Tr) seraient toutes deux responsables du phénomène de succion capillaire dans le sol. Cependant, on ne connaît pas avec précision la contribution relative de chacun de ces deux mécanismes à l’intensité de la force de succion. La présente étude a pour objectif de quantifier la force de succion induite par l’ETr et la Tr, dans le cas d’une espèce d’arbre spécifique, Scheffllera heptaphylla, poussant dans du sable limoneux. Les contributions relatives de la transpiration et de l’évaporation au phénomène de succion sont analysées à partir des différences observées entre les valeurs de la force de succion induite par la Tr et l’ETr. Des essais ont été réalisés à l’aide de 12 boîtes d’essai, dont 10 contenaient un sol végétalisé recouvert de plantes ayant différentes valeurs d’indice de surface foliaire (ISF) et d’indice de surface racinaire (ISR) et deux contenaient un sol nu et servaient de boîtes de référence. On a placé les boîtes dans une salle de culture végétale, en les exposant à des conditions atmosphériques identiques et contrôlées, afin de surveiller pendant une semaine le mécanisme de succion. En raison des autres effets de l’évaporation du sol, la force de succion induite par l’ETr pourrait être supérieure de 3% à 47% à celle induite par la Tr, en fonction de la valeur de l’ISF. L’intensité de l’évaporation diminue de manière importante lorsque l’ISF augmente, puisqu’une quantité relativement plus faible d’énergie provenant du rayonnement solaire arrive à la surface du sol. Pour une valeur donnée d’ISF, les effets de l’évaporation sont moins importants lorsque se situe à de plus grandes profondeurs dans le sol au niveau des racines. Les effets de l’ISR combinés au mécanisme d’absorption d’eau par les racines sont les deux principaux facteurs, dans le processus d’ETr, qui influent sur le phénomène de succion. [Traduit par la Rédaction]

For a given evapotranspiration (ETr), both soil evaporation and plant transpiration (Tr) would induce soil suction. However, the relative contribution of these two processes to the amount of suction induced is not clear. The objective of this study is to quantify ETr- and Tr-induced suction by a selected tree species, Scheffllera heptaphylla, in silty sand. The relative contribution of transpiration and evaporation to the responses of suction is then explored based on observed differences in Tr- and ETr-induced suction. In total, 12 test boxes were used for testing: 10 for vegetated soil with different values of leaf area index (LAI) and root area index (RAI), while two were for bare soil as references. Each box was exposed to identical atmospheric conditions controlled in a plant room for monitoring suction responses over a week. Due to the additional effects of soil evaporation, ETr-induced suction could be 3%–47% higher than Tr-induced suction, depending on LAI. The significance of evaporation reduced substantially when LAI was higher, as relatively less radiant energy fell on the soil surface for evaporation. For a given LAI, the effects of evaporation were less significant at deeper depths within the root zone. The effects of RAI associated with root-water uptake upon transpiration were the dominant process of ETr affecting the suction responses.