Mesures et modélisation de la résistance stomatique foliaire et de la transpiration d'un couvert de tomates de serre

Résumé - L'évolution de la transpiration d'une culture de tomates de serre a été suivie en période estivale et analysée par le biais de mesures : - de la résistance stomatique foliaire (faces inférieure et supérieure), mesurée à différents étages du couvert; - de l'indice foliaire; - des principaux facteurs climatiques : rayonnement, température de l'air et du couvert à différents étages, déficit de saturation. Un modèle d'estimation de la résistance du couvert aux transferts d'eau en fonction des facteurs climatiques est proposé et discuté. Ce modèle est ensuite utilisé dans une procédure permettant de calculer la transpiration à l'échelle du couvert. La comparaison entre les sorties du modèle de transpiration et les mesures réalisées à l'aide d'un lysimètre montre que la prise en compte du couvert de tomate sous la forme d'une seule strate disposée en rangs, caractérisée par un rayonnement moyen absorbé et une résistance équivalente du couvert, permet d'estimer avec une précision satisfaisante la transpiration à l'échelle horaire d'un couvert de tomates sous serre. Une utilisation opérationnelle, moyennant certaines études complémentaires, pourrait être envisagée dans le cadre du contrôle de l'irrigation et du climat sous serre.

Abstract - Measurement of stomatal resistance and transpiration in a greenhouse tomato canopy. Comparison between a 1-layer and a multi-layer model. Transpiration for a greenhouse soilless tomato crop was determined with an electronic balance during summer periods and analyzed with simultaneous measurements of: - leaf stomatal resistances (both lower and upper faces), measured at 3 levels inside the canopy (figs 2, 3 and 4); - leaf temperature (fig 3); - leaf area index; - main interior climatic parameters: global radiation, air temperature, vapour pressure deficit. A simple method for estimating the canopy resistance r_s to water vapour transfer from climate parameters was put forward on the basis of the multiplicative model proposed by Jarvis (1976). It was shown that r_s is primarily dependent upon solar radiation level, Go (fig 6) and that residuals can be taken into account by either vapour pressure deficit, D, or temperature (air or leaf temperature). Comparison between a 1-layer model and a multilayer model was carried out, and showed that the 2 models gave similar values for computed values of r_s. The 1-layer estimations of r _s were used to determine canopy transpiration course by mean of: - the direct formula, with calculation of the air-leaf vapour pressure deficit from leaf surface temperature data; - the combination method (Penman-Monteith formula), with estimation of the radiation absorbed by the canopy. Calculated and measured hourly transpiration values (fig 9) showed a better agreement when using the combination method (fig 10) than when using the direct method. Partition of the total transpiration flux between the radiative component and the advective component (fig 11) was discussed. It was concluded that the advective term including the influence of vapour pressure deficit cannot be neglected in the case of greenhouse conditions, and that it is necessary for irrigation and climate control purposes to take into account this parameter, in order to improve short-term predictions for canopy transpiration.