Comprendre l’approche d’arrosage intelligent
L’arrosage intelligent est un mode de gestion durable des espaces verts et de leur arrosage
dans l’objectif de réaliser des économies d’eau et d’assurer une activité d’exploitation dite “décarbonnée”.
3 principes clés
Pilier 1
Piloter l’arrosage
en fonction du besoin des plantes,
mesuré par des sondes
au niveau des racines
Pilier 2
Automatiser l’ajustement des arrosages
en fonction des sondes
Pilier 3
Superviser le réseau hydraulique
pour détecter les fuites
L’arrosage intelligent n’est pas un arrosage centralisé qui prend en compte l’ETP.
Les fondamentaux d’agronomie nécessaires
pour un arrosage vraiment raisonné
Parce que c’est à partir d’une bonne compréhension des mécanismes du vivant, et plus précisément la relation entre la plante, le sol et le climat,
que l’on peut agir de manière plus pertinente sur des modes d’arrosage raisonné.
Une des principales clefs est de pouvoir interpréter correctement les courbes des sondes d’humidité
et de déterminer les principaux seuil de rétention de l’eau dans le sol.
1er concept : la réserve utile
C’est la quantité d’eau qui est retenue par les micro-porosités du sol.
Elle varie en fonction de la texture du sol, un sol lourd (argileux) retiendra plus d’eau qu’un sol léger (sableux).
Une partie de cette eau est disponible pour les plantes, la RFU : Réserve FacilementUtilisable.
2ème concept : Le stress hydrique
On considère que lorsque la plante a consommé la moitié de la réserve utile, appelée RFU (Réserve Facilement Utilisable), elle commence a avoir de la difficulté à absorber l’eau, on parle de stress modéré. Cette absorption n’est plus possible lorsqu’on atteint le point de flétrissement et la plante est alors en stress fort.
3ème concept : La percolation
Lorsque l’humidité du sol dépasse la capacité de rétention après une pluie ou par un arrosage trop important,
l’eau n’est plus retenue par les micro-particules du sol et percole, c’est-à-dire qu’elle traverse les différents horizon du sol pour se retrouver dans le sous-sol.
Elle est perdue pour la plante.
Ce qui fait la différence par rapport aux pratiques habituelles
ETP, prévisions météo, biberonnage, …
Mesurer le niveau stress de la plante nettement plus efficace que les modèles
Les méthodes classiques consistent à estimer le niveau de stress à l’aide de modèles.
Les sondes d’humidité permettent :
(1) de déterminer dans un premier temps les seuils, dont le stress hydrique,
(2) de connaitre le niveau de stress en continu. Cette connaissance du niveau de stress réel permet de prendre, chaque jour, la bonne décision concernant l’arrosage.
La sonde intègre, de fait, tous les éléments climatiques : l’humidité du sol au niveau des racines reflète précisément et concrètement l’impact de l’ETP sur le végétal en temps réel.
Piloter l’arrosage avec l’ETP revient à conduire une voiture dans laquelle le niveau du réservoir d’essence est estimé à partir des prévisions de trafic et de l’historique des consommations des 5 dernières années.
Inciter le développement racinaire avec une stratégie "durée fixe, fréquence variable"
La stratégie d’arrosage “durée fixe, fréquence variable” consiste à “sauter” des arrosages lorsqu’ils ne sont pas nécessaires.
Cela engendre un léger stress hydrique qui incite les racines à se développer. De fait la plante devient plus robuste. C’est aussi un facteur supplémentaire d’économie d’eau.
Elle s’oppose à la stratégie dites de “biberonnage” qui ajuste les quantités d’eau chaque jour.
L’asservissement : la méthode la plus efficace pour maximiser les économies d’eau
L’asservissement consiste à donner, plusieurs fois par jour, la décision d’arrosage aux racines (via les sondes).
Versus ETP, on pilote directement l’arrosage par rapport au besoin des plantes, mesuré au niveau de leurs racines et non par rapport à des données météorologiques générales qui ne tiennent pas compte de la réserve utile, du type de sol ou des spécificités des végétaux.
Versus la pluie, ou on stoppe les arrosages lors de pluie ce qui n’empêche pas d’apporter des doses excessives à chaque arrosage.
d’économie en 2022
Les économies d’eau sont très significatives : 41% en moyenne en 2022, même pour des sites qui utilisent la méthode ETP.
La mise en oeuvre et ce qui change
Comment caler les seuils d’arrosage pour initier le mécanisme d’asservissement ?
Les seuils physiques de rétention d’eau dans le sol se déterminent avec les sondes d’humidité. La capacité de rétention se lit graphiquement en fonction de la dynamique de la courbe après une pluie ou un arrosage massif. Le stress modéré et le point de flétrissement se calculent par rapport à cette capacité de rétention.
La consigne d’arrosage qui va moduler la fréquence des apports doit être déterminée en prenant en compte la qualité du végétal souhaité et les économies d’eau que l’on souhaite faire. On ajuste ensuite cette consigne jusqu’à ce que l’on obtienne le bon compromis.
Notre service de suivi agronomique accompagne le client dans la mise en place assure un transfert de compétence pour une totale autonomie.
En quoi les seuils sur les sondes permettent de piloter plusieurs stratégies d’arrosage ?
économies d’eau, rafraîchissement maximal, …
Lors de canicule on peut remonter le seuil de déclenchement des arrosages au niveau de la capacité de rétention, ce qui va maximiser la transpiration des végétaux et donc l’effet de rafraîchissement.
Hors canicule, on redescend le seuil de déclenchement à un niveau qui permet de maximiser les économies d’eau, tout en maintenant le végétal dans un état satisfaisant.
L’asservissement décide chaque jour d’exécuter (ou non) le programme d’arrosage
Dans la plupart des cas, les arrosage sont exécutés 3 jours sur 7. Lors de l’activation de l’asservissement, les arrosages sont programmés tous les jours et ce sont les mesures des sondes qui décident d’exécuter ou non les arrosages.
Exemple ci dessous, en 1 mois, 7 arrosages seulement.
Autres exemples :
1 semaine de forte de chaleur en avril va déclencher les arrosages tous les jours, parce que c’est nécessaire
Un épisode de pluie en aout va stopper les arrosages pendant 15 jours, car les plantes n’en ont pas besoin.
Que faut-il anticiper en termes d’organisation et de structuration de marché
pour réussir son projet d’arrosage intelligent ?
Choix de matériel
Sur une installation existante, bien déterminer le patrimoine en termes de matériel afin de prévoir les équipements connectés adaptés.
Sur une création de parc ou d’espace vert, aligner les besoins en matériel avec les enjeux : prise de pression, compteur d’eau avec tête émettrice et vanne maîtresse sur les regards primaire, compteur d’eau avec tête émettrice dans les regards secondaires, sondes d’humidité multi profondeur pour la reprise d’arbre, …
S’assurer de la compatibilité 9V et 24V pour étendre les bénéfices aux infrastructures concernées
Disposer de matériel compatible LoraWan (pas simplement Lora) pour être compatible avec le réseau déployé par la collectivité et réduire les couts
Prestation
Prévoir une prestation d’installation pour les phases pilotes et une formation / coaching pour les déploiements à l’échelle, objectif : devenir autonome
Prévoir l’accompagnement agronomique pour la mise en oeuvre et le transfert de compétence, objectif : devenir autonome
Logiciel
Application utilisateur compatible téléphone mobile / smartphone, pour être utilisable n’importe ou
Une vision centralisée des parcs équipés sur les plannings et les alertes, pour être en mesure d’assurer la supervision des arrosages
La fonctionnalité d’asservissement de l’arrosage aux sondes, pour maximiser les économies d’eau
Un outil efficace pour gérer la flotte des nouveaux instrumentés déployés, faute de quoi, l’exploitation risque de couter très cher
Un outil de gestion de maintenance et de référentiel du patrimoine d’arrosage, la capacité d’exploitation en dépend
Des droits d’accès différenciés et contrôlés, avec tracabilité des changements de configuration, sinon, n’importe qui pourra modifier les programmations d’arrosage
Tout ceci dans une interface qui reste simple, car la valeur dépend de son utilisation effective !
Organisation
Mandater un chef de projet en mesure de conduire le changement des modes de travail
Faire évoluer les fiches de poste pour prendre en compte les nouveaux rôles dans le maintien en condition opérationnelle de l’instrumentation (supervision, intervention sur site, …)
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