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AQUACROP - Gestion Intégrée des Ressources en Eau (GIRE)

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1. Effect of soil fertility stress On green canopy development D Notes CCx 80 at 50 days l Moderate stress CC 55 at 57 daps Do R Growing cycle days 125 sowing matunty X Cancel ek rogi ings K gt Main Menu E Save Figure 2 9g Effet mod r du stress de la fertilit du sol sur le d veloppement de la canop e e Simulation de l effet du stress de fertilit du sol Pour simuler l effet du stress de fertilit du sol l utilisateur doit sp cifier une des cat gories de stress de fertilit du sol dans le menu de Gestion de parcelle field management voir 2 12 Gestion de parcelle 80 e Calibration de la r ponse d une culture La calibration de la r ponse des cultures au stress de fertilit du sol se fait dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics voir 2 9 8 Calibration pour le stress de fertilit du sol 81 2 9 8 Calibration pour le stress de fertilit du sol Puisque la r ponse de la culture est sp cifique au type de stress et l environnement dans lequel la culture se d veloppe la r ponse de la culture au stress de fertilit du sol ne peut tre d crite avec des param tres conservateurs de culture mais doit tre calibr e pour chaque cas sp cifique e Parcelle de r f rence et parcelle stress e Parcelle de r f rence Parcelle sous stress Parcelle bien arros e Parcelle bien arros e Pas de stress de fe
2. AQUACROP Version 4 0 Manuel d utilisation Reference manual June 2012 Dirk RAES Paquale STEDUTO Theodore C HSIAO and Elias FERERES With contributions of the AquaCrop Network y FAO Land and Water Division Rome Italy Traduction fran aise Mai 2014 Joost WELLENS Lamine DIMZOURE Martial NTEKAM et Bernard TYCHON Avec l appui de l Association pour la Promotion de l Education et de APEFE la Formation l tranger APEFE et Wallonie Bruxelles International WBI r alis dans le cadre du projet www ge eau org BELGE AU DEVELOPPEMENT e LA COOP RATION 1 Mod le FAO de productivit de l eau par culture bas sur la simulation de la r ponse du rendement l eau 1 1 De l approche Ky au mod le AquaCrop nnnn00000ooooeeeennennnnsnsssssssssssseterreresssssssssssssssseen l k Foncionneme n d Agua TOD oeann A dde 5 2r Sch ma decd aaa a EA 5 1 1 2 Etape 1 Simulation du bilan d eau du sol l 1 2 3 Etape 2 Simulation du d veloppement de la canop e verte CC 9 1 2 4 Etape 3 Simulation de la transpiration d une culture sssesnnnnnosssseseeennnssssssseeeees 12 1 2 5 Etape 4 Simulation de la biomasse au dessus du sol B sssssnnessssssssseensssssssssreeees 14 1 2 6 Etape 5 Conversion de biomasse B en rendement Y s ssnnnnsssssssseeereessssseseeeees 16 DONNEES ALES TEJU O ona E a E EA D ee de ci 17 KL Donnees cimage Saanaa aa e a a a AA 17 LAC arac
3. Figure 2 9h6 Pr sentation de la relation entre la biomasse et le stress de fertilit du sol dans l onglet Biomasse Stress du menu Caract ristiques culturales crop characteristics 87 Les relations sont obtenues 1 en consid rant divers niveaux de stress de fertilit du sol l effet individuel sur CCx CGC le d clin de canop e et WP comme d crit dans chacune des courbes Ks Fig 2 9h5 et 11 en calculant en consid rant les coefficients de stress le d veloppement de la canop e correspondante et la r duction de la production relative de Biomasse en supposant qu il n y a pas de stress hydrique L effet de chaque niveau de stress de fertilit du sol sur CCx CGC le d clin de canop e et sur WP sont d crit dans les diff rentes courbes calibr es de Ks et de r duction Fig 2 9h5 Comme les tailles des courbes Ks ne sont pas identiques et que l effet de stress sur WP augmente quand la couverture de canop e diminue la relation de B stress n est pas lin aire Mise au point Pour les fichiers de culture o l effet de stress de fertilit du sol sur la biomasse est consid r la calibration peut tre affin e en cliquant sur le bouton lt Calibration gt calibrate dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics qui permettra d afficher le menu Calibration du stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress Fig 2 9h4 et 2 9h5 En cliquant sur le bouton
4. Description Environment and Simulation files Calendar Program settings Multiple project Simulation run 1 out of 22 Environment and Crop Ed Climate Ly Turis CLI Tunis Tunisia cimatic data Growing cycle Dap 1 after sowing 24 September 1973 Maturity 7 Aprl 19380 El Crop Wheat CRO Default Wheat Calendar Yalenzano 23Nov07 Management Imigation v Rainfed cropping D Field v No specific field management Soil E Soil profile L v LOAM SOL deep umitorm loamy soil Groundwater Y None no shallow groundwater table Simulation 1 Period Simulation period From 1 August 1979 To 7 April 1980 mt Conditions 1 F Initial HF Drywet Swi Dry top soil 10 vol and wet sub soil 30 vol X Offseason Hy Mone No specific off season conditions Check if apply to all runs x Cancel Se gt Main Menu Figure 2 18e Menu Caract ristiques du projet project characteristics 140 2 19 Donn es de terrain 2 19 1 Access aux menus des donn es de terrain Apr s 1 la s lection de culture et la description de l environnement onglet Environnement et Culture 1 le choix de la P riode de simulation et les Conditions initiales et hors saison onglet Simulation et 11 le choix ou la description des projets l utilisateur peut entrer des donn es de terrain dans le Menu Principal main menu d AquaCrop A l aide de la comma
5. diminue Tab 2 9e8 73 Tableau 2 9e6 Classes valeurs par d faut correspondantes et plages pour le facteur d puisement d eau p pour l chec de pollinisation Classe Fraction d puisement d eau du sol p Sensibilit au stress hydrique pour l chec de pollinisation Valeur par d faut Plage extr mement sensible au stress hydrique 0 76 0 75 0 77 sensible au stress hydrique 0 80 0 78 0 82 mod r ment sensible au stress hydrique 0 85 0 83 0 86 mod r ment tol rant au stress hydrique 0 88 0 87 0 90 tol rant au stress hydrique 0 92 0 91 0 93 extr mement tol rant au stress hydrique 0 95 0 94 0 99 Tableau 2 9e7 Classes valeurs par d faut correspondantes et plages pour le coefficient a effet positif du stress sur HI Classe de Coefficient a sensibilit au stress hydrique Valeur par d faut aucun petite 3 40 mod r e 1 5 2 9 forte 0 75 1 40 tr s forte 0 50 0 70 Tableau 2 9e8 Classes valeurs par d faut correspondantes et plages pour le coefficient b effet n gatif du stress sur HI Classe Coefficient b Sensibilit au stress hydrique Valeur par d faut aucun petite mod r e forte tr s forte En plus de la valeur de Ks l utilisateur sp cifie le degr de fruits potentiels excessifs Fig 2 9e9 Lorsque les conditions sont favorables les cultures f condent beaucoup plus de fleurs et produisent plus de fruits que n cessaire pour
6. o fer est un multiplicateur pour pouvoir consid rer les stress qui corrigent l Indice de R colte de r f rence Cet ajustement de l Indice de R colte au d ficit hydrique et aux temp ratures de lair d pend des p riodes de la dur e et de l ampleur du stress durant le cycle de culture L effet du stress sur l Indice de R colte peut tre positif ou n gatif Une distinction est faite entre les stress avant la formation de rendement au moment de la floraison qui pourrait influencer la pollinisation et durant la formation de rendement 16 1 3 Donn es d entr e requises AquaCrop utilise un nombre relativement r duit de param tres explicites et de variables d entr e souvent intuitives qui sont facilement disponibles ou qui n cessitent des m thodes simples pour leur d termination Les donn es d entr e consistent en des donn es climatiques des caract ristiques culturales et de sol et des pratiques de gestion qui d finissent l environnement dans lequel la culture se d veloppera Fig 1 3 Les donn es d entr e sont stock es dans des fichiers de climat de culture de sol et de gestion Elles peuvent tre facilement chang es travers l interface utilisateur Donn es climatiques obtenues sur le terrain ou d une station agro m t orologique Climat Temp rature minimale et maximale de l air e ETo e Pluie e Concentration CO Culture A _ Observatoire Mauna Loa H
7. 1 Es E EE ET E 11 May 1979 to maximum rooting depth 100 30 June 1979 O to start of canopy senesence l LR ER a 10 July 1979 to maturity l A ni E 24 July 1979 to flowering dise a LEE R a E 31 Map 1979 Length building up HI 20 July 1979 Duration of lowering l 10 Sn rune end 21110 June 1979 Er Main Menu Figure 2 9k Calendrier de culture avec indication des stades de croissance selon FAO 56 Dans le calendrier la dur e des tapes de croissance peut aussi tre pr sent e Les tapes font r f rence aux d finitions utilis es dans les r centes publications de la FAO Irrigation and Drainage Papers 24 33 et 56 et sont La phase initiale d bute la semence et s arr te lorsque la couverture de la canop e est 10 CC 0 10 La phase de d veloppement de canop e d bute quand la couverture de la canop e d passe 10 et s arr te lorsque 98 de la couverture maximale de canop e est atteinte CC 0 98 La phase de mi saison d bute lorsque la couverture atteint 0 98 CC et s arr te lorsque la s nescence commence La fin de l tape est d termin e par le temps d atteindre la s nescence de la canop e La phase de fin saison d bute lorsque les jours de s nescence sont atteints et s arr te au moment o la maturit de la culture est atteinte et la culture es
8. Ajustement de la valeur de CN l humidit relative de la couche sup rieur du sol les valeurs de CN pour les trois diff rentes classes d humidit ant c dentes AMC sont pr sent es L paisseur par d faut de la couche sup rieur de sol consid rer pour la d termination de son humidit exig pour la d termination de AMC Salinit du sol soil salinity o o o Facteur de diffusion de sel exprimant la capacit de diffusion de 20 sel dans la matrice du sol Solubilit de sel 20 g litre __ Remont e capillaire capillary rise D i Facteur de forme pour l effet du gradient de la teneur en eau du sol sur la remont e capillaire 120 2 14 Caract ristiques de l eau souterraine Les caract ristiques de l eau souterraine peuvent tre pr sent es dans Affichage des caract ristiques de l eau souterraine display of groundwater characteristics et mises jour dans le menu Caract ristiques de l eau souterraine groundwater characteristics L utilisateur peut choisir entre la pr sence ou l absence de nappe phr atique Les caract ristiques consid r es de la nappe phr atique sont sa profondeur au dessous de la surface du sol et sa salinit 2 14 1 Profondeur et salinit constantes S1 les caract ristiques restent constantes durant la saison l utilisateur sp cifie la profondeur et la salinit de la nappe d eau Fig 2 14a Les caract ristiques sont graphiquement pr sent es dans une p
9. Caract ristiques de projet Field data z reusss Donn es de terrain Figure 2 5a En cliquant sur les ic nes ou des noms de fichier dans le Menu Principal main menu les donn es d entr e sont affich es dans un ensemble de menus d affichage 26 2 5 2 Mise jour des donn es d entr e Du Menu Principal main menu l utilisateur a acc s une s rie de menus o les donn es d entr e peuvent tre mises jour Fig 2 5b Il le fait en ouvrant d abord l acc s la base de donn es clic sur la commande appropri e dans le Menu Principal et en choisissant par la suite la commande lt Affichage Mise jour des caract ristiques gt display update characteristics Dans les menus les donn es peuvent tre mises jour et enregistr es comme des param tres par d faut ou dans des fichiers de donn es d entr e en retournant au Menu Principal voir 2 7 pour quitter et fermer un menu Les diff rents menus Afficher Mettre jour display update sont d crits dans les sections 2 8 2 20 Ea Man menu Environment and Crop Climate Climate Crop Irrigation schedule Mode Irrigation method Imgation events Simulation Simulation period Ea 1 Li re Add E Z events mulati lmigation water quality T EC 05 d5 m Da Mo 1 day 1 after sowing 22 March 2004 When Depth pea pee Dete pameni Run lt l
10. Description Development ET Production water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Flowering and Yield Formation Root deepening Temperatures Thresholds temperatures crop development Ease temperature 55 C Upper temperature 300 C 1 January 2000 time 31 December 2001 Crop development mn Calendar days Tomna TES TENTE TTETTS CEETEETES TETE TETE C x Cancel N Program settings E gt Hain Menu H Save as Figure 2 9b10 Sp cification du seuil des temp ratures de base et sup rieure dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics 57 2 9 3 Evapotranspiration e Coefficients Le coefficient d vaporation de l eau du sol Ke et le coefficient de transpiration de la culture Kcrr sont sch matis s du semis la maturit dans la Figure 2 9c1 L vaporation d une surface du sol enti rement humide est inversement proportionnelle la couverture de la canop e effective Le facteur de proportionnalit est le coefficient d vaporation du sol pour une surface du sol enti rement humide et non ombrag e Kex C est un param tre de programme voir 2 9 11 Param tres de configuration du programme avec une valeur par d faut de 1 1 Quand la couverture de la canop e baisse s nescence tard dans la saison comme dict e par la ph nologie ou
11. ES 14 cm day 20 p 2 e a E ETE Close cs 75 90 1 Growing cycle days 0 40 m Zr minimumn 0 80 m Shape factor 1 20m 7 1 60 m 4 From day 1 after transplanting to pu iaia max depth Porele aiin 100 x Cancel N Program settings gt Main Menu H Save as Figure 2 9b8 Sp cification de l enracinement vertical dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics 55 Tableau 2 9b5 Classes valeurs par d faut correspondantes et plages pour la profondeur d enracinement effective maximale d une culture enti rement d velopp e dans des conditions optimales Cultures enracinement peu profond 0 10 0 39 moyennement peu profond 0 40 0 99 Enracinement moyen 1 00 1 99 Enracinement profond 2 00 2 99 Enracinement tr s profond annuelles 3 00 10 0 En variant le facteur de forme de la courbe Z en fonction du temps le taux d expansion de la zone de racines peut tre chang entre la plantation et le moment o la profondeur d enracinement maximale est atteinte La profondeur d enracinement effective ne pourra pas atteindre sa valeur maximale si une couche de sol imperm able bloque le d veloppement des racines ou quand la profondeur de sol exploitable est plus petite que la profondeur d enracinement maximale Le taux d enracinement vertical est d crit par le facteur de forme mais une fois que la profondeur d enracinement effective atteint la couche de so
12. Hloreached at 20 growing cycle Reference Harvest Index Close SAINT harvest Yield formation Length building up HI a Fe RURAL Par Pa d z CC x Cancel N Program settings E Main Menu Figure 2 9d5 Sp cification de l Indice de r colte de r f rence Hlo et le temps n cessaire pour atteindre Hlo pour des cultures feuillues 65 2 9 5 Stress hydrique e Expansion de la canop e conductance stomatique et d but de la s nescence Les effets du stress hydrique sur l expansion de la canop e la conductance stomatique et le d but de la s nescence de canop e sont d crits par des coefficients de stress hydrique Ks Au dessus d un seuil sup rieur de contenu en eau du sol le stress hydrique n est pas consid r et Ks est gal 1 En dessous d un seuil inf rieur le stress est son effet complet et Ks est gal 0 Fig 2 9e1 L utilisateur peut sp cifier les seuils dans les menus correspondants et ajuster la courbe il peut aussi choisir une classe pour la r sistance relative au stress hydrique Seuils Les seuils sont exprim s comme une fraction p de l eau totale disponible du sol TAW TAW est la quantit d eau qu un sol peut retenir entre la capacit au champ FC et le point de fl trissement permanent PWP Pour la croissance des feuilles et de la canop e le seuil inf rieur est au dessus du PWP p lt 1 alors que pour les stomates et la s nescence le seuil in
13. Ono let produt HON sssini A A A AR a a en 148 Onglet synthese de simulation rennes een ettenni taunees 149 Onglet environnement de simulatio sonein a EEA etienne 151 U NAE I EE E O A L T E EA E A A A E 152 2 20 3 Evaluation des r sultats de simulation 153 Affichage draphig e et numendgue aerasi a E A E 153 ilicateurs STAUSUMUSS crena n e a E r O E 155 2204A Fichiers des donnees de sor srren e ec 158 Resultats JOUFRAH ESS o E E 158 Res ltatssaisonnie T Sesen ora EE nt E EO 158 Donn es d entr e sortie et param tres de programme 2 21 Fichiers des donnees d TIT C ennemie idea nt aid en onneet 161 2 ICO CMAR ESS SR ct ou 162 2 21 2 Fichiers temp rature ETo et pluviom trie eeseesseeesenenssssseerererssssseereressrssseess 163 PAIA PIC OCO ee D Gi nd E CR die Diem 164 Zaka Temere CRO EE Sr os 164 2 21 5 Fichier arneauon CIRR ennemie near ne ennontenterte den 164 2 210 F1CHerSeSHON US parcelle SMAN ss cc ne ne nn ere ansner dense sors 164 221 7 Fichier profilde sol SOL RE tte 164 2 21 8 Fichier eaux souterraines GWT scsssnsinenessnie sentent ester tensite 164 2 21 9 Fichier conditions initiales SW nes Attends uit 164 2 21 10 Fichier conditions hors saison OFF 164 2 21 11 Fichier simulation unique de projet PRO onoosoonooonnnnnnnnnnnssnsssssssssseeereeeeeseo 164 2 21 12 Fichier simulation projets multiples PRM i 164 2 21 13 Fichier observations de terrain OBS 164 2 22 Fichiers
14. canopy expansion fast expansion cec 15 0 4 day maximum canopy Cover wel covered h Il 80 s z canopy decline moderate decline 20 a days coc 128 day 4 i Growing cycle days 125 ving maturity From day 1 after sowing to days emergence E Eu E wa 5 max canopy EF senescence 110 maturity i5 a N Program settings EF Main Menu A Save as Figure 2 9b4 Sp cification du d veloppement de la canop e dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics Temps de l mergence emergence C est le temps requis partir du semis pour atteindre 90 d mergence A cause de la pr paration du sol la temp rature du sol et son contenu en eau varient selon les cas D s lors le temps de l mergence est sp cifier par l utilisateur Coefficient de croissance de canop e CGC canopy growth coefficient et le temps exig pour atteindre la canop e maximale CGC est un param tre de culture conservateur AquaCrop donne des proc dures alternatives pour sp cifier le CGC ou le temps exig pour atteindre la CCx Si la fl che rouge est dirig e vers le bas Fig 2 9b4 le temps pour atteindre la couverture maximale de la canop e est d riv du coefficient de croissance de canop e sp cifi 50 S1 la fl che rouge est dirig e vers le haut le coefficient de croissance de canop e est d riv du temps sp cifi pour atteindre la couverture m
15. effet de stress est simul l aide du coefficient de stress de fertilit du sol pour la productivit de l eau de la culture Ksw qui varie entre 1 et 0 Quand le stress de fertilit du sol n affecte pas le processus Ksw est 1 et WP n est pas ajust e 15 1 2 6 Etape 5 Conversion de la biomasse B en rendement Y A partir de la floraison ou de l initiation de tubercule l Indice de R colte HI augmente graduellement pour atteindre sa valeur de r f rence HIS la maturit physiologique Fig 1 2k Si les stades de construction et remplissage des grains fruits ou de tubercules sont trop courts suite une s nescence pr coce de la canop e cela pourrait conduire une photosynth se inad quate et donc une r duction de l Indice de R colte Pour les cultures visant la production de feuilles HI augmente d s la germination et atteint rapidement Hlo 70 60 9 50 2 40 D aa 30 5 D S5 20 10 0 temps jours apr s anth se d calage accroissement lin aire de HI lt gt lt lt gt TE formation de produit mart d but de la formaion de produit physiologique Figure 1 2k Augmentation de l Indice de R colte partir de la floraison jusqu la maturit physiologique pour des cultures fruiti res et c r ali res Le rendement Y est obtenu en multipliant la biomasse au dessus du sol B avec l Indice de R colte de r f rence ajust Y far HIo B Eq 1 2c
16. Ksccx KSsto salt fCDecline et change ainsi la canop e verte CC et la transpiration Tr simul es pour la parcelle en tat de stress En essayant diff rentes valeurs pour les diff rents coefficients de stress et en respectant les observations sp cifi es Fig 2 9 3 AquaCrop fait des calculs pour chaque s rie de coefficients de stress le C Cstress Correspondant la transpiration de la culture Tr et la production de Biomasse Bstress Jusqu ce que la production relative de Biomasse simul e soit gale la production relative observ e dans la parcelle en tat de stress Les r sultats sont pr sent s dans l onglet R ponse de la culture au stress de salinit du sol crop response to soil salinity stress Fig 2 9j4 L effet de stress de la fertilit du sol et de salinit du sol sur le d veloppement de la canop e CCx CGC et la baisse de la canop e est suppos tre identique Mais le stress de fertilit du sol est diff rent du stress de salinit du sol par ce que le stress de fertilit du sol r sulte en une productivit r duite d eau de la biomasse Fig 2 9h4 tandis que le stress de salinit provoque la fermeture des stomates Fig 2 9j4 95 EA calibration soil fertility salinity stress E OI x Crop response to soil fertility stress Crop response to soil salinity stress Crop parameters Stressed field observed soil salinity stress soil salinity stress
17. La d termination des cycles de croissances des cultures et les p riodes de simulation pour les ann es successives sont pr sent es par s lection de la commande lt Calendrier gt Fig 2 18c Si aucun fichier n est choisi les conditions par d faut sont prises en compte voir 2 3 Param tres par d faut au d marrage S1 la gestion de l irrigation la gestion de la parcelle et ou le fichier conditions hors saison ne sont pas communs au cours des ann es successives la s lection peut tre ajust e dans le menu Caract ristiques de projet projet characteristics voir 2 18 3 ER create project multiple runs successive years E 10 xj Environment and Crop ee Climate Successive years of cultivation Number of years 22 7 Graphical display Crop growing cycle Simulation period L Imgstion r year 1987 B _ perag Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dech r3 Soil profile Groundwater Simulation E Period y MWA Initial 1 Jia XF Oif season x IE TENE COET amp E anm i Create E F FA M Fii n 7 E Crop growing cycle E miulation period Figure 2 18c Le calendrier dans le menu Cr er un projet simulations multiples ann es successives create project multiple runs successive years indiquant la d termination des cycles de croissance de la culture et les p riodes de simulation pour les
18. Les param tres de culture sont list s dans le Tableau 2 9a 42 e Fichiers Prot g s Les fichiers de culture qui accompagnent le logiciel AquaCrop contiennent des param tres de culture qui sont calibr s et valid s par la FAO Quoique l utilisateur puisse changer les param tres de culture dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics les r aqustements ne peuvent pas tre enregistr s dans les fichiers prot g s S lectionnez la commande lt Enregistrer sous gt save as pour enregistrer les param tres de culture mis jour dans un nouveau fichier culture Tableau 2 9a Liste des param tres de culture et leur type 1 Ph nologie de la culture Symbole See 1 1 Seuil de temp ratures de l air pour les degr s jours de croissance DJC Temp rature de base C Conservateur D Temp rature sup rieure seuil C Conservateur P 1 2 D veloppement de la couverture de la canop e verte Taille moyenne de la canop e du jeune plant 90 Conservateur d mergence ou taille de la canop e du jeune plant Gestion transplant cm Nombre de plantes par hectare Gestion Le temps du semis l mergence jours ou DJC ou le Gestion temps de reprise cas de transplantation CGC Le coefficient de croissance de canop e fraction par jour 1 P Conservateur ou par degr jour de croissance CCx Couverture maximale de la canop e fraction de la Gestion couverture du sol T
19. O CONITONS AAA dette din 127 2 161 Teneur en eau MAIS a tete tee 127 2 10 2 Sahne italie QUSOl ss ES nn date 128 2 16 LA enie dioU ES den a oc T no me time 129 2 16 4 Param tres de configuration du programme 130 COMPARE MS CUS OI a oo D on 130 Param tres au d but de la simulation 00000000ooononennnnnnnnnsnssssssssssseerrrreeesssssssssssssssseens 130 111 2 F7 CondiItlons ROLSESAISONE LS aa A a S 131 2 1 746 PAS RO SAISON nn naines ae medias ere anne 131 2 172 hrga ons EN NONS SAISONS Sue Ana 132 2 TS Caracternsug es de DORE nn ane torrent ein me tit ere te 133 2 18 1 Simulation d un projet individuel et de multiples projets nnnnn0000000000eeeneennes 134 2 18 2 SCl CHIONNer EL CIEL Opr Oje anna a nd Ne 135 SI CUONNET UmMProjet raean a trentenaire tente den annee 135 CESSE UE TOR CR en an ai nn nie 136 2 18 3 Mise jour des caract ristiques du projet noossooseeennnsssssseeernsssssssserrssssssssse 140 2 DONNEES deterior a einen ct 141 2 19 1 Access aux menus des donn es de terrain 141 2 192 Sp cincauon d s donn es de L a nil moine ten s 142 220 SIMIANO aa nn A ln ten iiete 143 2 20 1 Pr sentation des r sultats de simulation snrisecuce minean aR 143 L Onsl r himarculiureseAu du SOL ent en NE 143 Pago avec l parametre selection ssena A nee 144 Onet Boul cam du Sol erena e ao nl den 146 Ouelet SALUT dusg Lysen a a E E 146 Onletclhimatet pilam CAUSES SE n en a non iii dattes 147
20. durant la formation du rendement 1 2 2 Etape 1 simulation du bilan d eau du sol D une mani re sch matique la zone racinaire peut tre consid r e comme un r servoir d eau Fig 1 2b En additionnant les flux d eau entrants pluviom trie irrigation et remont e capillaire et sortants ruissellements vapotranspiration et percolation profonde aux limites de la zone racinaire la quantit d eau retenue dans la zone racinaire et l puisement en eau de la zone racinaire peuvent tre calcul s chaque moment de la saison travers le bilan d eau du sol irrigation vapotranspiration pluie ruissellement e me anenee TAW Wr eau stock e dans la zone racinaire mm Dr puisement de la zone racinaire mm permanent 0 0 percolation profonde remont e capillaire Figure 1 2b La zone racinaire comme un r servoir indiquant les flux ses limites affectant l eau stock e Wr dans la zone racinaire et l puisement en eau Dr de la zone racinaire Afin de d crire de mani re fid le les ruissellements l infiltration et la r tention d eau le mouvement d eau et de sel et afin de s parer l vaporation du sol de la transpiration de la culture AquaCrop divise le profil de sol et l axe de temps en petites fractions Les simulations se font un pas de temps journalier At et le profil de sol est divis en 12 compartiments AZ dont les tailles sont ajust
21. es pour couvrir toute la zone racinaire L effet du stress hydrique est d crit par des coefficients de stress Ks Au dessus d un seuil sup rieur d puisement en eau de la zone racinaire le stress en eau est non existant Ks 1 et le processus n est pas affect Le stress en eau commence affecter un processus sp cifique par exemple la transpiration quand l eau du sol retenue dans la zone racinaire tombe en dessous d un seuil sup rieur Fig 1 2c En dessous d un seuil inf rieur l effet est maximal Ks 0 et le processus est compl tement arr t Entre ces deux seuils la forme de la courbe de Ks d termine l ampleur du stress en eau du sol sur le processus Comme l effet de stress en eau peut tre diff rent au long des processus chaque processus a ses propres coefficients Ks et seuils eau de sol stock e cocfficient de stress hydrique Capacit au champ pu pas e striss YAA pa Pass da BF EE CRE E E vu ui seuil inf rieur CLLLELLERELRL LR EL en plein stress puisement de la zon racinair i Point de trissement permanent PFP 0 0 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ sup rieur inf rieur 7 L 0 5 Dr 4 puisement de la T zone racinaire CAC TAW x PFP Figure 1 2c Le coefficient de stress Ks pour diff rents degr s d puisement en eau de la zone racinaire Dr TAW repr sente le
22. et param tre correspondant Param tre Intervalle fixe jours Intervalle entre 1rrigations par exemple 10 jours fixed interval Epuisement autoris Quantit d eau qui peut tre puis e dans la zone racinaire la allowable depletion r f rence est la teneur en eau du sol la capacit au champ mm d eau avant qu une irrigation devrait tre appliqu e par exemple 30 mm Epuisement autoris Pourcentage de RAW qui peut tre puis e avant qu une allowable depletion irrigation devrait tre appliqu e par exemple 100 de RAW Tableau 2 11b Quantit appliqu e et param tres correspondants Crit re Param tres Retour la Capacit au L eau suppl mentaire en plus de la quantit d eau d irrigation champ n cessaire pour ramener la zone racinaire la capacit au back to field capacity champ La valeur sp cifi e peut tre z ro positive ou n gative mm d eau z ro l irrigation appliqu e apportera la teneur en eau du sol dans la zone racinaire la capacit au champ atteinte la fin du jour positive une irrigation suppl mentaire est pr vue par exemple des fins de lessiver le sol par exemple 20 mm n gative une sous irrigation est pr vue par exemple pour b n ficier de pluies attendues par exemple 10 mm Quantit appliqu e fixe Profondeur d irrigation nette fixed net application 2 11 5 M thode d irrigation De nombreux types de syst
23. mm _ 11 Runoff Pertes en eau par ruissellement o Z o Jo o o y 12 Drain Eau drain e hors du profil de sol _ _ o Jo o o oo 13 Upflow Remont e capillaire oS S o 19 SaltOut Sel drain hors du profil de sol _ O Jo o 20 SelUp Sel accumul e par remont e capillaire de l eau souterraine bae Ee a ou senescence pr coce 23 SelStr Stress moyenne de salinit du sol J 24 FertStr Stress moyenne de fertilit du sol o Jo ooo o o 25 TempStr_ Stress moyenne de temp rature affectant la biomasse 26 ExpStr Stress moyenne d expansion de la feuille lt 27 StoStr Stress moyenne des stomates lt lt lt lo o 29 Brelative Biomasse relative R f rence pas de stress hydrique pas de stress fertilit et de salinit du sol 30 HI Indice de r colte ajust e pour l chec de la pollinisation V0 O photosynth se inad quate et stress hydrique 31 Rendement Rendement HI x Biomasse Z o o ET productivit de l eau pour la part de rendement kg de rendement produit par m3 d eau vapotranspir e Dernier jour de la simulation D Dernier mois de la simulation Eu Derni re ann e de la simulation EE 171 172
24. qui d termine l eau du sol facilement disponible RAW readily available soil water RAW est la quantit maximale de l eau qu une culture peut extraire de sa Zone racinaire sans inciter la fermeture des stomates et la r duction de la transpiration des cultures p lower inf rieur qui est fix 1 0 c est dire TAW est compl tement puis e Quand la fraction p lower inf rieur de la zone racinaire est puis e la teneur en eau du sol est au point de fl trissement permanent et la transpiration de la culture devient nulle 68 Tableau 2 9e2 Les classes et les valeurs par d faut correspondantes pour le seuil sup rieur d puisement d eau du sol pour la fermeture des stomates Classe Seuil sup rieur d puisement d eau du sol Sensibilit au stress hydrique pour la fermeture des stomates psto Valeur par d faut Plage extr mement sensible au stress hydrique 0 25 0 10 0 29 sensible au stress hydrique 0 45 0 30 0 49 mod r ment sensible au stress hydrique 0 55 0 50 0 59 mod r ment tol rant au stress hydrique 0 65 0 60 0 67 tol rant au stress hydrique 0 70 0 68 0 72 extr mement tol rant au stress hydrique 0 75 0 73 0 90 D but de la s nescence de la canop e early canopy senescence Sous des conditions mod r es s v res de stress hydrique la s nescence de feuille et canop e est d clench e r duisant ainsi la zone de feuillage transpirante L utilisateur sp cifie l effet de stre
25. sol influence le d veloppement de la canop e verte CC et donc indirectement la transpiration de la culture Tr et la productivit de l eau de la biomasse WP 92 Le stress de salinit du sol influence de mani re similaire le d veloppement de la canop e verte CC et donc la productivit de l eau de la biomasse WP mais 1l influence aussi directement la transpiration de la culture en provoquant la fermeture des stomates Dans le tableau 2 9 des coefficients de stress Ks et de d clin f utilis s pour la simulation de la r ponse de la culture au stress de salinit du sol sont pr sent s Tableau 2 9 Coefficients de stress pour la simulation de la r ponse de la culture au stress de salinit du sol Coefficient Param tre de culture cibl Pour simuler l effet du stress de fertilit et de salinit du sol de la canop e canop e CGC maximale de la canop e CCx fCDecline Coefficient de stress pour le d clin de Couverture de la canop e CC la couverture de la canop e lorsque la couverture maximale de la canop e est atteinte Pour simuler l effet du stress de salinit du sol Coefficient de stress pour la fermeture Transpiration de la culture Tr des stomates Dans le cas d absence de tests les effets du stress de fertilit du sol et de salinit du sol sont suppos s tre identiques Alors KSexp f Ksccx and fcDecline sont utilis s pour simuler les effets de stress de fertilit ains
26. tement le cycle de Croissance Conditions Au d but de la simulation on consid re que dans le profil du initiales sol 1 la teneur en eau est la capacit au champ et 11 ne contient pas de sels Gestion Aucun de la parcelle Aucun Aucun Conditions hors saison On ne consid re aucune condition sp cifique de gestion de parcelle en dehors de la p riode du cycle de croissance Lors d une simulation de cette phase 1l n y a pas d irrigation et aucun mulch ne couvre le sol Fichier Aucun Observations de Aucun terrain Les donn es d entr e par d faut peuvent tre chang es en s lectionnant les fichiers d entr e voir 2 4 en mettant jour les param tres par d faut dans les menus correspondants ou en changeant les caract ristiques extraites des fichiers d entr e voir 2 5 ou en cr ant des fichiers d entr e voir 2 6 24 2 4 S lection des donn es d entr e et annulation de la s lection Par le biais des commandes lt Select Create gt du Menu Principal main menu l utilisateur a acc s aux bases de donn es o les fichiers des donn es d entr e sont stock s Fig 2 4 La base de donn es par d faut est le sous r pertoire DATA dans le dossier d AquaCrop A l aide de la commande lt Path gt l utilisateur peut sp cifier d autres r pertoires aA Main menui ie Select Create Cimate hle Y g S Display Update Climate characteristics A Select climate file Envir
27. Argile limoneuse Conductivit Capacit au Bo te 2 13 Caract ristiques d eau du sol d riv es des fonctions de p dotransfert disponibles dans le Calculateur des Propri t s Hydrauliques Soi Charactenelics Testure Class Wing Point Field Capacity Saburstiorn Aailable WW aber Sat Hydraulic Cond atnc Bulk Crensity Organic Matter Sity Loam 137 Val 421 Vol 48 2 Z Voal 0 18 cmv em 1219 raru hir 1 37 grema 25 A WI _Sahniy O0 dS m Grav l 0 Zvu smpaction 1 00 47 a Va Mairie Fotential Mali Osmatic Hydraulic Cond Cia 20 4 wi n 12345678 m 5 10 15 2 a 10 20 30 40 50 n po Loose NommaDense Hard Sever Moisture Calculator 1373 TEE ooo 0 10 20 30 40 50 60 1500 kFa 1500 kFa 263 6 mmh Calculateur d velopp par USDA Agricultural Research Service en collaboration avec Washington State University Keith E Saxton ksaxton wsu edu disponible sur http http hydrolab arsusda gov soilwater index htm 116 2 13 3 Caract ristiques de la couche de surface du sol En sp cifiant des donn es de sol pour l horizon sup rieur les valeurs par d fauts pour le mod le du Curve Number Tab 2 13b et l eau facilement vaporable sont d riv es et pr sent es Fig 2 13b La valeur de Curve Number CN est exig e pour la simulation du ruissellement superficiel surface runoff voir Chapitre 3 et sa valeur se r f re la valeur pour la classe d hu
28. CCx 11 la r duction de l expansion de la canop e 111 la diminution moyenne de la couverture de la canop e ou 1v l effet sur la fermeture des stomates Changer l une des r ductions ci dessus changera les r ductions des autres param tres puisque AquaCrop recherchera toujours l quilibre entre la production relative de biomasse simul e et celle observ e dans la parcelle en tat de stress En cliquant sur l une ou plusieurs des 4 cases de contr le l utilisateur peut fixer la valeur d une ou de plusieurs param tres Fig 2 9j4 En cliquant sur le bouton lt Red marrer la calibration gt restart calibration l utilisateur retourne l onglet Observations de terrain field observation Fig 2 973 97 e L effet du stress sur la biomasse est consid r Relation entre biomasse et stress de salinit du sol Pour la culture o l effet de stress de salinit du sol est consid r AquaCrop pr sente dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics l effet sur le d veloppement de la canop e la transpiration de la culture et la production de biomasse pour plusieurs niveaux de stress de doux jusqu au stress s v re Dans le menu la relation entre Biomasse et stress de salinit du sol est aussi pr sent e Fig 2 9 5 Les relations sont obtenues en 1 consid rant pour diff rent niveaux de stress l effet sur CCx CGC la baisse de la canop e et la transpiration de la cult
29. Cependant le ruissellement se fera toujours si la pluie ou des v nements d irrigation exc dent le taux d infiltration de la couche sup rieure de sol Seulement si l exc s de pluie ou d eau d irrigation peut tre stock sur le terrain entre des diguettes en terre les ruissellements seront compl tement inhib s Les diguettes en terre sont construites pour stocker l eau sur le terrain comme c est le cas dans les rizi res S 1l existe des diguettes l utilisateur sp cifie leur hauteur Joiz Description Soil fertility Mulches Field surface practices Surface Runoff occurence C Yeg No a ploughing practices ndges etc preventing surface runoff Soil Bunds fe Yes Water storage on top of field TT Bundheight 0 30 meter _K gt Main Menu G Save on disk X Cance N Program settings Figure 2 12e S lection des diguettes comme gestion de parcelle 2 12 4 Param tres de configuration du programme Dans le menu Gestion de parcelle field management l utilisateur a acc s aux configurations pour les des param tres de terrain Tab 2 12b Tableau 2 12b Param tre du programme affectant l vaporation du sol Symbole Param tre du programme La profondeur de sol dont l vaporation peut extraire de l eau du 30 cm sommet du profil de sol 113 2 13 Caract ristiques du profil de sol Les caract ristiques de divers horizons de sol et de la couche de
30. ET est obtenue des donn es m t orologiques l aide de l quation FAO Penman Monteith comme sp cifi dans Irrigation and Drainage Paper Nr 56 Un calculateur d ETo ETo calulator peut tre t l charge gratuitement du site de la FAO Les donn es climatiques peuvent tre saisies dans tout un ventail d unit s et des proc dures sont disponibles dans le calculateur pour estimer les donn es climatiques manquantes Les donn es journali res d cadaires ou mensuelles de la temp rature de l air de l ET et de la pluviom trie sont sauvegard es dans des fichiers de climat que le logiciel ira r cup rer au moment des simulations En absence des donn es climatiques journali res le logiciel d rive les valeurs journali res de temp rature ET et pluviom trie partir des moyennes d cadaires ou mensuelles Quant la pluviom trie caract ris e par une distribution extr mement h t rog ne dans le temps l utilisation des donn es pluviom triques d cadaires ou mensuelles pourrait r duire la pr cision des simulations En outre AquaCrop fournit une s rie historique des moyennes annuelles de concentration atmosph rique de CO2 mesur l Observatoire de Mauna Loa Hawaii Les concentrations pr vues dans un futur proche sont galement fournies Les donn es sont utilis es pour ajuster la WP par rapport la concentration en CO2 pour l ann e de simulation L utilisateur peut galement entrer d au
31. Kcb le coefficient de culture ET l vapotranspiration de r f rence WP la productivit de l eau pour une culture normalis e et HI l indice de r colte 2 Le d veloppement de la culture Pour la simulation du d veloppement de la culture l expansion de la canop e est s par e de l expansion de la zone racinaire L interd pendance entre ces deux expansions est indirecte via le stress hydrique AquaCrop utilise la couverture de canop e pour la description du d veloppement de la culture La canop e est une caract ristique cruciale d AquaCrop A travers son expansion vieillissement conductance et s nescence 1l d termine la quantit d eau transpir e Tr qui en retour d termine la quantit de biomasse B produite et le rendement final Y Si un stress hydrique se produit la CC simul e sera inf rieure la couverture potentielle de la canop e CCpot pour des conditions sans stress et la profondeur maximale des racines ne pourra pas tre atteinte zones sombres dans Fig 1 2a Transpiration de la culture Tr La transpiration d une culture est obtenue en multipliant la force vaporatoire de l atmosph re ET par un coefficient cultural Le coefficient cultural Kcb est proportionnel CC et est en cons quence continuellement modifi La force vaporatoire est exprim e par l vapotranspiration de r f rence ET d termin e par la FAO selon l quation de Penman Monteith Si un stres
32. Relation biomasse stress Courbes Ks Param tres de Culture Calendrier 41 2 9 1 Description e Pr sentation des modes d affichage des param tres de culture Deux types d affichage des param tres culturaux peuvent tre s lectionn s Fig 2 9a Limit limited set les param tres de culture d crivant principalement la ph nologie et la longueur du cycle de la culture sont pr sent s Ce sont Plantation M thode de plantation semis semis direct ou transplantation Taille de la canop e du jeune plant transplant cas de transplantation Ph nologie sp cifique la vari t culturale Moment de floraison ou le d but de formation du rendement Dur e du stade de floraison Moment du d but de s nescence de la canop e Moment o la maturit est atteinte c est dire la dur e du cycle de culture Moment pour atteindre la canop e compl te seulement si le cycle de culture est exprim en jours calendaires Gestion Densit des plantes Moment de l mergence Couverture maximale de la canop e d pend de la densit des plantes et de la vari t culturale Sol Profondeur maximale d enracinement Temps pour atteindre la profondeur maximale d enracinement Sol et gestion R ponse la fertilit du sol et ou stress de salinit du sol Ces param tres pourraient exiger un ajustement quand on choisit une vari t culturale diff rente de celle consid r e pour la calibration ou qu
33. TS Meth oded iniga tom ressaca A E 108 2 116 Oualte d cat d eO rens a e OA 109 DIES orde Paree Ea a E E T E A 109 2 12 LE Ferae dU SOc eee on EE 110 PS AAE EAS 112 2123 Pratigues en s rlace de parcelle creca i A ET 113 2 12 4 Param tres de configuration du programme 113 2 13 Caricieristiques du DOM AS SOS en cts nr 114 2 13 1 Horizons de sol et leurs caract ristiques physiques 114 La teneur en eau du sol la saturation la capacit au champ et au point de LI THSS MENC De MANETTES SN de durs ur 114 Conductivit hydraulique saturation Kat 115 Eau totale disponible dans le sol TAW et le coefficient de drainage tau 115 2 13 2 Valeurs indicatives pour les caract ristiques physiques du sol 115 2 13 3 Caract ristiques de la couche de surface du sol 117 2 15 FCouche dE SOLISSITIC ONE Cd ete aed 118 2 13 5 ReMONt C CAPA E ER tnt ec nn tan trees di 119 2 13 6 Param tres de configuration du programme 120 2 14 Caract ristiques de l eau SOUt TTAINe 2 a in Ur ae 121 2 141 Profondeur et Salinit CONSTANIES manne Reese 121 2 14 2 Caract ristiques variables tout au long de l ann e nnnnnnnnnnnnennonsssssseseeeeeeeeeeneo 122 Les caract ristiques ne sont pas li es une ann e sp cifique ssseeenenssssssereeeressss 122 Caract ristiques li e s une aux ann e s sp cifique s ssnnnnnnossssseeeeeeenssssseee 124 2 15 P AOdE de SAONE RSR A ie ns nn ia 126 2 L
34. Water Productivity Biomass Ks curves Crop parameters S ae e 30 z Average canopy z Leaf expansion growth RANEA TEA 0 30 dw Maximum canopy cower ES ns Decline canopy cover E calibrated for LErop water productivit Response of v to soil fertility no stress KScc full stress X Cancel Close Restart Calibration Figure 2 9h5 La courbe Ks pour la couverture maximale de la canop e comme pr sent e dans l onglet Courbes Ks du menu Calibration du stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress 86 Mise au point L utilisateur peut r gler la calibration en changeant dans le menu Calibration de stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress Fig 2 9h4 1 la couverture maximale de la canop e CCx 11 la r duction de l expansion de la canop e 111 le d clin moyen de la couverture de la canop e ou 1v la r duction de la productivit de l eau de la biomasse WP La modification de l une des r ductions ci dessus changera les r ductions des autres param tres puisque AquaCrop cherche toujours l quilibre entre la production relative de biomasse simul e et observ e dans la parcelle en tat de stress En cliquant sur une ou plusieurs des 4 cases l utilisateur peut fixer la valeur d un ou de plusieurs param tres Fig 2 9h4 En cliquant sur le bouton lt Red marrer la calibration gt restart calibration dans la fen tre de comman
35. al water stresses canopy expansion tomatal closure l _ early senescence 10 ton ha Yield 6 Parameter 4 CR EL e oe Bia e m CR a NE a 2 nn nn en en 1000 mm 7 Numerical output Figure 2 20f Les informations sur le rendement simul et pluviom trie totale pendant la p riode de simulation pour les ann es successives d un projet simulations multiples dans le menu Simulation 149 Tableau 2 20b Param tres qui peuvent tre s lectionn s pour pr sentation Symbole Pluie ETo GD CO2 Irri Inf RO Drainage CR Evap E Ex Tr Tr Trx SelIN SelOUT SelUP SelProf Ccyle SelStr FertStr TempStr ExpStr StStr Biomasse Brelatif HI Yield WPet Y dans le menu Simulation Pluviom trie ETo GD CO2 Irrigation Eau infiltr e Ruissellement Percolation profonde Remont e capillaire Evaporation du sol Evaporation du sol relative Transpiration d une culture Transpiration d une culture relative Sel infiltr dans le profil de sol Sel drain hors du profil de sol Sel remont par capillarit Sel accumul dans le sol Dur e du cycle des plantes Stress moyen de salinit Stress moyen de fertilit du sol Stress moyen de temp rature biomasse Stress moyen d expansion des feuilles Stress moyens des stomates Biomasse Biomasse relative r f conditions optimales Indice de r colte Rendem
36. comparer les r sultats du mod le avec des cas pr c dents Krause et al 2005 Plusieurs indicateurs statistiques sont disponibles pour valuer la performance du mod le Loague and Green 1991 Chacun ayant ses forces et ses faiblesses c est dire que l utilisation d un ensemble d indicateurs diff rents est n cessaire pour valuer efficacement la performance du mod le Willmott 1984 Legates and McCabe 1999 Dans les quations 8 4a 8 4e Oi et Pi sont respectivement des observations et des pr dictions O et P leurs moyennes et n le nombre d observations Coefficient de d termination r Le coefficient de d termination r est d fini comme la valeur carr e du coefficient de corr lation de Pearson r repr sente la proportion de variance dans les donn es mesur es expliqu e par le mod le ou peut aussi tre interpr t comme le ratio carr entre la covariance multipli par l cart type des observations et des pr dictions Cela va de 0 1 avec les valeurs proches de 1 indiquant un bon accord et typiquement des valeurs plus grandes que 0 5 sont consid r es acceptables dans les simulations hydrauliques Moriasi et al 2007 2 2 o or P 8 4a Une cons quence majeure de r est que seule la dispersion est quantifi e ce qui signifie que le mod le qui surestime syst matiquement ou sous estime les observations peut encore avoir une bonne valeur r Krause et al 2005 Wil
37. cup r s travers l interface utilisateur pour l valuation des r sultats de simulation Par d faut les fichiers sur les observations de terrain sont enregistr s dans le sous r pertoire OBS du dossier AquaCrop Fichiers avec les observations de terrain OBS 161 2 21 1 Fichier climat Un fichier climat CLI Tab 2 21a Fig 2 21 contient c t de sa description et la r f rence de la version de AquaCrop les noms du fichier de temp rature de l air TMP du fichier d ETo ETo du fichier de pluviom trie PLU et du fichier de CO2 CO2 Tableau 2 21a Exemple d un fichier climat fichiers avec l extension CLI Tunis Tunisie donn es climatiques Version AquaCrop 4 0 Mai 2012 Tunis TMP Tunis ETo Tunis7902 PLU MaunaLoa CO2 meteorological data recorded in local weather station ETO ETO computed from meteorological data with the FAO Penman Monteith equation Mauna Loa observatory ETo calculator Hawai ETO air temperature Rainfall 2 co TE AquaCrop I DATA base JR AquaCrop AQUACROP M ERNRARRERRLRERRELELRELLLELLR ARR II IE II II IEEE IE EEE Climate file Figure 2 21 Donn es climatiques et fichier Climat 162 2 21 2 Fichiers de temp rature d ETo et de pluviom trie Les fichiers de temp rature TMP Tab 2 21b d ETo ETo Tab 2 21c et de pluviom trie PLU Tab 2 21d o
38. d eau stock e dans la zone racinaire est simul e en comptabilisant les flux d eau entrants et sortant ses fronti res L puisement de la r serve en eau dans la zone racinaire d termine la magnitude d une s rie de coefficients de stress en eau Ks affectant a l expansion de la canop e verte CC b la conductance stomatique et par cons quence la transpiration Tr par unit de CC c la s nescence et le d clin de la canop e d l indice de r colte et e le taux d enracinement dans la zone racinaire su a e os A r expansion de la canop e donn es climatiques CC Couverture de la Canop e C v s nesence pr coce de la canop e quation Penman Monteith de FAO e vapo irrigation ne pluie transpiration e f Transpiration Tr Ks Kcb ETo coulements gt bilan b fermeture pi LA d eau des stomates du sol Biomasse B i te RY expansion ta T at remont e des racines lt ORN d uns mes capillaire percolation a ajustement de nunussst profonde x temps P Index de R ccolte profondeur racinaire Rendement Y Figure 1 2a Sch ma de calcul d AquaCrop indiquant en fl ches pointill s les processus affect s par le stress hydrique a e CC est la couverture de canop e simul e CC la couverture potentielle de canop e Ks le coefficient de stress en eau
39. de la floraison 111 le temps n cessaire pour le d veloppement de l Indice de R colte HD et 1v si la croissance d termin e est li e la floraison Fig 2 9b5 Ces param tres sont principalement sp cifiques la vari t culturale Quand l onglet lt Croissance d termin e li e la floraison gt determinancy linked with flowering est activ Fig 2 9b5 la culture a une croissance d termin e une croissance d termin es des structures et la couverture de la canop e est consid r e avoir une croissance potentiel si CC lt CCx jusqu l apog e de la floraison la moiti de la dur e de la floraison mais n y est plus apr s Si cause du temps de la floraison choisi CCx ne peut pas atteindre l apog e de la floraison AquaCrop ajuste dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics la dur e de la floraison jusqu ce que les conditions puissent tre remplies EJ crop characteristics E zm OI x Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Flowering and Yield Formation Root deepening Temperatures Yield formation days Length building up HI 50 Duration of flowering 10 100 ME S ar 3 FF SF SES FESF pee LL A 60 f sor ika ie EEE
40. de r colte r sultats d une s nescence pr coce de canop e Te masi en compartiment 1 Compartiment 2 e moment Lu compartiment 3 e movintennel bel compartiment 4 compartiment 5 11 EC6 Conductivit lectrique de l extrait de la p te satur e de sol ECe dS m compartiment 6 Conductivit lectrique de l extrait de la p te satur e de sol ECe dS m compartiment 7 compartiment 8 compartiment 9 compartiment 10 compartiment 11 compartiment 12 La profondeur du sol correspondant au centre du compartiment est sp cifi e pour chaque compartiment dans le fichier 2 23 7 Besoin net en irrigation Nom de fichier par d faut ProjetInet OUT eb o e dda o2 Mois J o oo 3 Anne J s doo 4 DAP Jours apr s plantation semis ooo Sooo 5 Stage Phase de croissance de culture 0 avant et apr s la culture l entre semis germination ou rel vement de transplantation 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation de rendement et maturation 9 pas de r colte r sultat d une s nescence pr coce de canop e 6 JE Evaporation r elle du sol mm 170 Transpiration maximale de culture mm mm 8 ET Evapotranspiration Somme de E et de Trx mm 9 Pluie Pluviom trie mm Besoin net en irrigation mm 2 23 8 Sortie saisonni re Nom de fichier par d faut ProjectRun OUT Symbole Description Unit l mm 9 Iri dose d irrigation ou besoin net en irrigation
41. des feuilles en choisissant une classe de sensibilit Tab 2 9el Fig 2 9e3 ou en sp cifiant les seuils sup rieurs et inf rieurs d puisement d eau du sol p p upper sup rieur la fraction de l eau totale du sol disponible TAW total available water qui peut tre puis de la zone racinaire avant que l expansion de feuilles ne commence tre limit e p lower inf rieur quand cette fraction de TAW est puis e de la zone racinaire il n y a plus de croissance expansive des feuilles r duction de 100 Tableau 2 9e1 Les classes et les valeurs par d faut correspondantes pour les fractions d puisement d eau du sol pour l expansion de la canop e Classe Fraction d puisement d eau du sol pour Sensibilit au stress hydrique l expansion de la canop e Pexp O p sup rieur p inf rieur Extr mement sensible au stress hydrique Sensible au stress hydrique Mod r ment sensible au stress hydrique Mod r ment tol rant au stress hydrique Tol rant au stress hydrique Extr mement tol rant au stress hydrique Fermeture des stomates stomatal closure Des stomates s av rent beaucoup moins sensibles au stress hydrique compar s la croissance expansive des feuilles L utilisateur sp cifie l effet du stress hydrique sur la transpiration de la culture en choisissant une classe de sensibilit Tab 2 9e2 ou en sp cifiant des seuils d puisement de l eau du sol p p upper sup rieur
42. e CDC A cause de la s nescence pr coce de la canop e le cycle de la culture peut devenir beaucoup plus court que sous conditions sans stress La simulation de la couverture de canop e verte CC souffrant de stress hydrique durant le cycle de la culture est pr sent e dans la Figure 1 2e couverture de la canop e actuelle stress hydrique couverture de la canop e de r f rence Couverture conditions optimales de la canop e CC temps a b c mr accumulation de stress hydrique Figure 1 2e Simulation de couverture de canop e verte CC quand le stress en eau s accumule durant le cycle de la culture compar e avec le d veloppement de la canop e en absence de stress CCpot Avec l indication des p riodes a pas d effet de stress en eau sur le d veloppement de la canop e b stress en eau affectant l expansion des feuilles c stress hydrique d clenchant un d clin pr coce de la canop e D autres facteurs stress affectant CC et consid r s par AquaCrop sont stress li la temp rature de l air L effet de la temp rature de l air sur le d veloppement de la canop e est pris en compte dans AquaCrop en utilisant les degr s jours de croissance DJC Afin de pouvoir calculer les DJC une temp rature de base en dessous de laquelle le d veloppement de la culture est impossible et une temp rature sup rieure au dessus de laquelle le d veloppement d
43. eau Pour des buts de simulation on consid re g n ralement une profondeur de 0 20 0 30 m La profondeur maximale effective d enracinement maximum effective rooting depth peut tre sp cifi e en choisissant une des classes qui s tendent des cultures enracinement vertical faible aux cultures enracinement tr s profond La cat gorie de cultures enracinement faible est uniquement applicable au riz et aux cultures qui ont un cycle tr s court comme le radis AquaCrop affiche la profondeur d enracinement maximale effective correspondante La profondeur d enracinement peut aussi tre sp cifi e en saisissant directement la valeur num rique en m tre Comme indicateur g n ral le taux d enracinement vertical est d environ 2 cm par jour quand l environnement est optimal pour la croissance le sol n est pas froid et les couches de sol qui limitent la croissance sont absentes Crop characteristics E loj x EE Response lo shestes Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Root Tuber formation Root deepening Temperatures medium deep rooted Y maximum effective rooting depth 1 50 meter 100 z E E E S E E pi ee ee D n E SEE CC Siren QC f m emmemmmmeres ook po Average root zone expansion 40
44. es m t orologiques de culture d irrigation et de gestion de la parcelle des caract ristiques du sol et des eaux souterraines qui d finissent l environnement dans lequel la culture va se d velopper Le jour du semis ou de plantation la p riode de simulation et ses conditions initiales sont aussi saisis Si la p riode de simulation ne co ncide pas enti rement avec le cycle cultural des conditions hors saison peuvent tre sp cifi es en dehors de la p riode de croissance v g tale et tre utilis es comme donn es d entr e Avant de lancer une simulation l utilisateur sp cifie dans le Menu Principal main menu la date de semis la p riode de simulation et les conditions environnementales initiales et hors saison appropri es Les donn es d entr e peuvent tre r cup r es partir de fichiers de donn es d entr e Dans le cas d absence de fichiers de donn es d entr e des param tres par d faut sont consid r s voir 2 3 Param tres par d faut au d marrage L utilisateur peut aussi s lectionner un fichier de projet contenant toutes les informations requises pour cette simulation ainsi qu un fichier d informations contenant des mesures de terrain pour valuer les r sultats de simulation En ex cutant une simulation l utilisateur peut suivre travers le menu Simulation simulation run les changements des teneurs en eau et en sel du sol les changements correspondants dans le d veloppement de la
45. est le coefficient de transpiration maximale 58 Kcrx C est le coefficient de culture lorsque la couverture de la canop e est compl te CC 1 et sans stress Le Kcr est conservateur et approximativement quivalent au coefficient basal de culture m1i saison dans FAO Irrigation and Drainage Paper 56 mais seulement pour les cas d une couverture maximale CCx Apr s le temps n cessaire pour atteindre la couverture maximale de canop e CCx dans des conditions optimales et avant la s nescence la canop e vieillit lentement et subit une progressive mais petite r duction de transpiration et de capacit photosynth tique Ceci est simul en r duisant le Ker par une fraction tr s l g re et constante par jour Fig 2 9c1 e Mode d extraction de l eau L extraction de l eau du profil de sol partir des racines est dirig e par le contenu r el en eau du sol et la quantit maximale d eau Sx qui peut tre extraite par les racines par unit de volume apparent du sol par unit de temps m d eau par m de sol par jour Sx en haut du profil de sol diff re g n ralement du Sx du fond de la zone racinaire En sp cifiant l extraction maximale des racines d une culture bien d velopp e une valeur par d faut de 15 mm Jjour est consid r e pour les zones racinaires au del de 0 5 m de profondeur et le mode d extraction de l eau dans la zone racinaire les valeurs de Sx sont donn es dans AquaCrop pour diff rent
46. la p riode de simulation Fig 2 20c Simulation run CONTINUE advance RE end di miaon 25 Jup 1906 e 1 das eny todate 25 July 1986 INPUT 13 July 1986 ETo 6 9 mm day Rain 05 mm day irri 00 mm day water 1 75 SN T d5 m soil fertit none temperature Biomass none water stresses canopy erpansion stomatal closure _ ea senescence none Production Biomass 12376 ton ha Yield 5 055 ton ha OUTPUT 12 July 1986 Cimate Crop Soil water ECgw Soilwaterprofle Soil salinity Climate and Water balance Production Environment Salt balance of the soil profile Soil salinity profile KEEN NN T O tannal 1 Nsalinity stress y siress gt List Salinity of groundwater 5 00 dS m Sol depth Sol salinity infiltrated nee Ece PE in soil profile E konnal 0000 ton ha 1 Soil salinity in ANANN E a root ce LENEE NN stored in solprorie LEE ANN ton ha a KR B root zone ECe 23 dS m IR DT 52 tonha Lecmf 54 dS m 70 o su m FF gl 070 080 N S dr out Total fton hal ms i pa A Dom nmal res E 92 Cose lt Numerical output Figure 2 20c Pr sentation du profil de salinit du sol et le bilan du sel salt balance of the soil profile dans le Menu Simulation 146 e Onglet Climat et Bilan d eau Dans l onglet climat et bila
47. la productivit de l eau de la biomasse WP pour la parcelle en tat de stress En essayant diff rentes valeurs pour les diff rents coefficients de stress et en respectant les observations sp cifi es Fig 2 9h3 AquaCrop calcule pour chaque s rie de coefficients de 84 stress le CCstress et la production de biomasse Bstress correspondants jusqu ce que la production relative de la biomasse simul e soit gale la production relative observ e sur la parcelle en tat de stress Les r sultats sont pr sent s dans l onglet R ponse de la culture au stress de fertilit du so crop response to soil fertility stress Fig 2 9h4 ES Calibration soil fertility stress i E ioj x DEL D EE EE D DS NE D PES DEN EN LE ET LOT LOT TEE ES TENTE PEN ET EN TEL l Crop response to soil fertility stress 1 Crop parameters Peas cas posa rer HHH H HHH Stressed field soil fertiliy stress soil fertility stress i i no water stress DRE check to fix value effect on canopy development Masimum Canopy Cover CX 48 ajz i Reduction of Canopy expansion 25 az a 0 30 x day reduced WP ER Reference field BR tessecdheld Growing cycle days effect on Water Productivity Reduction 30 x 0 B check to fix value X Cancel Close tr Restart Calibration Figure 2 9h4 La biomasse relative simul e similaire
48. la s j T emps du semis au de d but de la s nescence jours ou Vrae citire DJC CDC Coefficient de d clin de la canop e fraction par jour ou 1 o Conservateur par degr jour de croissance Temps du semis la maturit c est dire la longueur du cycle de culture Jours ou DJC 1 3 Floraison ou d but de la formation du rendement Temps du semis la floraison ou au d but de la se 4 Vari t culturale formation du rendement jours ou DJC __ Dur e du stade de floraison jours ou DJC Vari t culturale __ D termination de la culture li e ou non la floraison Conservateur 1 4 D veloppement de la zone racinaire Profondeur effective minimale d enracinement m Gestion Profondeur effective maximale d enracinement m Gestion Facteur de forme d crivant l expansion de la zone Conservateur 1 racinaire Vari t culturale 43 2 Transpiration de la culture Kcrx Coefficient cultural lorsque la canop e est compl te mais a Conservateur avant la s nescence 100 fage Baisse du coefficient cultural de CC par jour suite D pe f Conservateur au vieillissement la carence en azote etc Sx top Extraction maximale d eau des racines m m jour au 0 a A Conservateur quart sup rieur de la zone racinaire nl i 5 3 3 gt 1 S x bot Extraction maximale d eau des racines m m jour au Gi er Conservateur quart inf rieur de la zone de racine Effe
49. la structure du fichier doit tre respect e Tab 2 21e Tableau 2 21e Structure d un fichier CO2 fichier avec extension CO2 Explication La premi re ligne est une description description CO2 volume par ppm titre titre ann e 1 et CO2 correspondant ann e 2 et CO2correspondant ann e 3 et CO2 correspondant ann e n 1 e tCO2 correspondant ann e n et CO2 correspondant 164 2 21 4 Fichier culture CRO 2 21 5 Fichier irrigation IRR 2 21 6 Fichier gestion de parcelle MAN 2 21 7 Fichier profil de sol SOL 2 21 8 Fichier eaux souterraines GWT 2 21 9 Fichier conditions initiales SW0 2 21 10 Fichier conditions hors saison OFF 2 21 11 Fichier simulation unique PRO 2 21 12 Fichier simulations multiples PRM 2 21 13 Fichier observations donn es de terrain OBS 2 22 Fichiers des param tres de configuration du programme 165 2 23 Fichiers des donn es de sortie Les r sultats de simulation sont enregistr s dans un ensemble de fichiers de donn es de sortie Par d faut les fichiers de donn es de sortie sont stock s dans le sous r pertoire OUTP du dossier AquaCrop La distinction est faite entre des fichiers de donn es de sortie contenant des donn es journali res et des r sultats saisonniers Les fichiers de donn es de sortie avec des donn es journali res contiennent des informations sur Le d veloppement et la production de la culture La teneur en eau du
50. le rendement maximal Les jeunes fruits excessifs sont interrompus pendant que les vieux fruits grandissent La r duction de HI caus par des temp ratures extr mes ou des stress hydriques s v res survenus au cours de la pollinisation d pend en partie du degr de cet exc s au sein des reproducteurs potentiels L exc s est indiqu en choisissant l une des classes chelonn e du tr s petit au tr s large Tab 2 9e9 L effet combin du stress hydrique pendant la formation du rendement est affich dans l onglet correspondant Fig 2 9e10 Tableau 2 9e9 Classes et valeurs par d faut correspondantes pour l exc s de fruits potentiels Exc s de fruits potentiels Exc s de fruits tr s petit petit moyen grand tr s grand 74 F B Crop characteristics E 0 OI x Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatal closure Early canopy senescence Aeration stess Harvest Index Adjustment of Harvest Index Hlo to water stress Reference HI A 35 Before flowering During flowering During yield formation Overview water stress during flowering failure of pollination moderate sensitive to water sess Y no 1e Ks pol full stress p upper oss Excess of potential fruits large ki 200 Close x Cancel eni Program settings P
51. les jours avant la premi re sp cification sont identiques ces premi res caract ristiques Les caract ristiques indiqu es sur le dernier jour restent valable pour tous les Jours suivants ES Groundwater characteristics loj x Description Groundwater table Plot Groundwater table e n Paz Varying in depth and or salinity rresenlt 2 oae Lr Constant depth and salinity M Salinity of groundwater y _Add TT E Sora EC ot 00 45 m First day of observations F Not inked to a specific year 4 A 1 January 2000 Eea Close When Depth Salinity al C jem o 1 y Clear observations X Cancel gt Main Menu Figure 2 14d Sp cification des caract ristiques variables d une nappe phr atique li e une ann e sp cifique dans le menu Caract ristiques de l eau souterraine 124 LA Groundwater characteristics E l z2 OI x Description Groundwetertable Plot E Ej growing cycle Groundwater Depth 1 M Groundwater Salinity EC dS m X Cancel EF Main Menu H Save as Description Groundwater table Flot A DER growing cycle Groundwater Depth 1m 2 m 3m m Groundwater Salinity EC dS m X Cancel K gt Main Menu id Save ss Figure 2 14e Pr sentation graphique des caract ristiques variables d une nappe phr atique li e
52. lt Red marrer la calibration gt restart calibration dans la fen tre de commande du menu Calibration de stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress l utiisateur retourne au tableau Observation de terrain field observation Fig 2 9h3 88 2 9 9 Stress de salinit du sol e Courbe Ks La production de biomasse pourrait tre affect e par le stress de salinit du sol Pour d crire ce processus le coefficient du stress de salinit du sol KSssat est consid r variant entre 0 effet complet de stress de salinit du sol et 1 aucun effet La conductivit lectrique moyenne d un extrait de p te satur e de sol ECe de la zone racinaire est l indicateur pour le stress de salinit du sol Seuils thresholds L utilisateur sp cifie l effet de stress de salinit du sol en choisissant une classe de sensibilit ou en sp cifiant des valeurs pour un seuil sup rieur et inf rieur pour la salinit du sol dans la zone racinaire Tab 2 91 Fig 2 911 Les seuils sont sp cifiques la culture voir Annexe III et sont donn s par les conductivit s lectriques d extraits de p tes satur es de sol ECe et exprim en deciSiemens par m tre dS m La distinction est faite entre le seuil inf rieur ECen auquel le stress de salinit du sol commence affecter la production de biomasse et le seuil sup rieur ECex auquel le stress de salinit du sol a atteint son effet maximal et le stress de
53. m3 water evapotranspired no water stress 14 238 no soil salnity stress Harvest Index HI r Effect of water stress on HI Biomass ratio 2 E3 for given soi tertility a 51 at start flowenng period Vegetative period D During yield formation g g Potential biomass HI lt 50 0 Reference HI Flowering period Degree of pollination 100 Hi 500 Harvest Index 4152 weld formation Hifadjusted 449 7 Numerical output Figure 2 20e Information sur la production de biomasse la productivit de l eau ET et l impact anth re et post anth re du stress hydrique sur l ajustement de HI dans le menu Simulation 148 e Onglet synth se de simulation Dans l onglet synth se de simulation du menu Simulation les informations concernant les totaux d un nombre de param tres s lectionn s Tab 2 20b sont donn es la fin de chaque simulation Fig 2 20f EJ Simulation run REPEAT advance to end of simulation tun Ni 1 Bl 10 dys Stresses r 24 March 2001 o mm day Rain in mm day OUTPUT Irri mm day 23 March 2001 Biomass 0 002 ton ha water Yield 0 000 ton ha quality dS m l Climate Crop Soil water Ex Soil water profile Soil salinity Climate and water balance Production Totals Run Environment EC SU E NE lie soil fertility Abe EP LINE RES Lies temperature Biomass
54. n est plus possible les coefficients Ks sont nuls et le coefficient de d clin fcDecline est son taux maximum c est dire 1 par jour 3 Le stress sur la parcelle en tat de stress est d fini comme Stress 100 1 Brei Eq 2 9 o Bra est le ratio entre la biomasse dans la parcelle de r f rence et celle en tat de stress Brel Bstress Brer En consid rant l effet sur ses param tres cibl s CCx CGC WP et le d clin de canop e les valeurs correspondantes pour Ks et f sont obtenues pour le niveau de stress d fini Par exemple lorsque B est r duit sur la parcelle en tat de stress de 50 Bstress 0 5 Bref et CCx de 40 CCxstress 0 6 CCxrer Ksccx est 0 6 un stress de fertilit salinit de 50 Fig 2 9h5 Lorsqu une courbe est calibr e le Ks correspondant d autres niveaux de stress de fertilit salinit peut tre obtenu de la courbe En r f rence la figure 2 9h5 CCx sera r duit de 20 Ksccx 0 80 ou CCx 0 8CCxrer pour un stress de fertilit du sol de 27 et de 60 Ksccx 0 40 ou CCx 0 4 CCxref pour un stress de 69 Lx Calibration soil fertility stress E _ 1 oj xj Crop response to soil fertility stress Crop parameters Calibration crop response for 50 soil fertility stress S Effect of stress nee Reduction corresponding biomass production 50 TETE E canopy cover 40 Canopy growth coefficient 29 Canopy
55. optimal tr s pauvre ou en sp cifiant la production relative de Biomasse observ e 100 Bstress Bref 2 la couverture maximale de la canop e observ e CCx en s lectionnant une classe de pr s de la r f rence tr s fortement r duite ou en sp cifiant la CCx CCXstress observ e 3 le d clin de la canop e observ au cour de la saison une fois que CCx est atteinte en s lectionnant une classe variant de petit fort 94 EA Calibration soil salinity stress l 5 oj xj Field observations no water stress A A za pn lt PP Stressed field soil salinity stress observations Reference field not stressed M relative biomass 3 100 1 Biomass production 1 about half v 50 lalz m Cx p CCx 80 2 Maximum Canopy Cover strongly reduced el 48 az absent 3 Canopy decline in season medium calibration Start R Figure 2 9 3 Sp cification des observations de terrain de la parcelle en tat de stress stressed field dans le menu Calibration du stress de salinit du sol calibration soil salinity stress En cliquant sur le bouton lt D marrer gt start de l onglet Observations de terrain field observations du menu Calibration du stress de salinit du sol calibration soil salinity stress Fig 2 9 3 AquaCrop s lectionne des valeurs pour les coefficients de stress Ksexp f
56. point de vue physiologique qu agronomique Il est important de r aliser que beaucoup de mod les de culture existent dans la litt rature qui simulent la r ponse du rendement l eau Ils sont le plus souvent utilis s par des scientifiques des tudiants et des usagers sp cialis s dans l agriculture commerciale Mais ces mod les pr sentent souvent des complexit s substantielles et sont rarement utilis s par la majorit du public cible de la FAO comme les agents de vulgarisation et d encadrement les associations des usagers de l eau les ing nieurs et consultants les gestionnaires des p rim tres irrigu s et des exploitations les d cideurs et les conomistes En plus ces mod les requi rent un nombre important de variables et param tres d entr e qui ne sont pas facilement disponibles pour des diverses cultures et sites travers le monde Certaines de ces variables sont beaucoup plus famili res aux scientifiques qu aux utilisateurs finaux ex indice foliaire ou potentiel hydrique des feuilles Finalement la transparence insuffisante et la trop grande complexit de la structure des mod les sont des fortes contraintes pour que l utihisateur final les adopte 1 2 Fonctionnement d AquaCrop 1 2 1 Sch ma de calcul Un sch ma de calcul d AquaCrop est pr sent dans la Fig 1 2a A un pas de temps journalier le mod le simule successivement les processus suivants l Le bilan d eau du sol La quantit
57. pr sent s dans la section 2 23 Fichier de donn es de sorties Les donn es peuvent tre ouvertes avec des tableurs pour analyses et traitements 158 Tableau 2 20c Nom du fichier par d faut et contenu des 7 fichiers de donn es de sortie avec les r sultats journaliers de la simulation Nom du fichier ProjectCrop OUT 18 variables cl s pour la croissance and production de la culture ProjectWabal OUT 17 variables cl s pour la balance d eau du sol ProjectProf OUT 10 variables cl s pour la teneur en eau Profil Zone racinaire ProjectSalt OUT 10 variables cl s pour la salinit du sol Profil Zone racinaire ProjectCompWC OUT 12 variables cl s pour la teneur en eau Compartiments ProjectCompEC OUT 12 variables cl s pour la salinit du sol Compartiments ProjectInet OUT 5 variables cl s pour l exigence nette d irrigation 159 Donn es d entr e sortie et param tres de configuration En installant AquaCrop le programme d installation va 1 cr er le dossier FAO 11 cr er le dossier AQUACROP lorsqu il n est pas encore disponible dans le dossier FAO et 111 finalement installer le logiciel dans C FAO AquaCrop Ce FAO AQUACROP DATA AquaCrop EXE Default PAR OUTP General PAR Planting P AR OBS Onset PAR Soil PAR SIMUL Rainfall PAR Crop PAR Field PAR Temperature PAR DEFAUT CRO DEFAUT SOL SOILS DIR Si AquaCrop est correctement install le dossier AquaCro
58. provoqu e par l eau les substances nutritives ou le stress de salinit l vaporation du sol demeure quelque peu r duite par l effet de la protection de la couverture de la canop e jaune ou morte Le param trage de l effet d abri de canop e est bas sur la possibilit de la canop e conserver plus ou moins ses feuilles mortes au moment de la s nescence FA Crop characteristics 3j E Ioj xj po Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Evapotranspiration no water fertility or salinity stress Coefficients Water extraction pattem Soil evaporation i Green Canopy Cover wet soil surface Effect of canopy shelter Ke x 1 Ground Cover RE EJE z Mulches 0 Management parameter Crop transpiration FEA well watered crop Kcr x green Canopy Cover Reduction with age ma 0150 day Ke mn L e 5 and 2 S Kc 0e ES D Growing cycle days 125 sowing maturity x Cancel N Program settings U gt Main Menu Figure 2 9c1 R ponse des coefficients d vaporation du sol Ke et de la transpiration de la culture Kcrr au d veloppement et d clin de la canop e pendant le cycle de croissance pour des conditions non limitantes La transpiration d une culture sur un sol bien humide est proportionnelle la couverture de la canop e effective Le facteur de proportionnalit
59. racinaire ou proximit La capacit au champ field capacity est la quantit d eau qu un sol bien drain peut 114 contenir malgr les forces de gravitation C est la limite sup rieure pour l eau extractible par la plante Bien que la matrice potentiel du sol la capacit au champ varie quelque peu avec le type de sol et les conditions environnementales la teneur en eau une matrice potentiel de 10 kPa pF 2 0 jusqu 33 kPa pF 2 5 ou 1 3 barre est souvent consid r comme la capacit au champ Le point de fl trissement permanent permanent wilting point est le contenu en eau du sol auquel les plantes arr tent d extraire de l eau et se faneront de mani re permanente Il est comme une limite inf rieure de l eau extractible par la plante Bien que le point de fl trissement permanent puisse quelque peu varier pour des cultures diff rentes pour l ge de la plante et pour la distribution des racines on consid re g n ralement que la teneur en eau du sol la matrice potentiel de 1 5MPa pF 4 2 est une valeur repr sentative pour le point de fl trissement permanent e Conductivit hydraulique saturation Kat La conductivit hydraulique saturated hydraulic conductivity exprime la propri t du sol conduire de l eau travers un sol Quand le sol est satur tous les pores sont remplis d eau et la valeur de la conductivit hydraulique est au maximum La conductivit hydraulique satur e ou l
60. re entrainera une fermeture des stomates ligne rouge r sultant en une r duction de la transpiration de la culture Dans le graphique de la transpiration Tr la transpiration maximale de la culture qui peut tre atteinte lorsque la culture est bien arros e est indiqu e en gris clair en arri re plan comme r f rence Un stress hydrique s v re pourrait provoquer m me une s nescence pr coce de la canop e lorsque l puisement de la r serve en eau dans la zone racinaire exc de le seuil de s nescence ligne jaune e Page avec le param tre s lectionn Sur le second onglet du menu Simulation l utilisateur peut choisir des param tres sp cifiques pour des analyses approfondies Tab 2 20a Plusieurs param tres de culture et des bilans d eau et de salinit du sol peuvent tre s lectionn s et l chelle du graphique peut tre ajust e Fig 2 20b EA Simulation run 10 x Te ARE CONTINUE advance 0 to end of simulation 24 September 1966 average lt lt 5 days to 24 September 1986 Siresses eee f 0 MPi EE none e Sil fohi sg ss to date 24 September 1986 soil fertility oneone eere none none ETo 52 mmday o temperature Biomass none al none Rain 0 0 mm day OUTPUT Production water stresses B TEE canopy expansion XO alan ATX a Irri 0 0 mm day 18 September 1986 Biomass 6 552 tonha stomaial
61. relative no water stress biomass to fix value amp 7 0 effect on canopy development LT Fa Maximum Canopy Cover CC 48 4z er 48 reduced Reduction of Canopy expansion 25 E y transpiration Average decline Canopy cover 0 30 al day 8 M stomatal closure ne A l AEPA D Reference field tresse field T a Closure n 13 jz r check to fix value PP Figure 2 9j4 La biomasse relative simul e similaire ce qui a t observ e sur la parcelle en tat de stress obtenue en consid rant l effet de stress de salinit du sol sur 1 le d veloppement de la canop e effect on canopy development CCx CGC et le d clin de la canop e et 11 la fermeture des stomates effect on stomatal closure Kss comme pr sent e dans l onglet R ponse de la culture au stress de salinit du so crop response to soil salinity stress du menu Calibration de stress de salinit du sol calibration soil salinity stress Dans l onglet param tres de culture crop parameters du menu Calibration du stress de salinit du sol calibration soil salinity stress les r ductions du d veloppement de la canop e et de la transpiration de la culture sont pr sent es La production relative de biomasse simul e correspondante les 4 courbes Ks et les param tres de culture ajust s sur le stress peuvent tre consult s dans leurs on
62. rence HI L Indice de r colte de r f rence HL harvest index est l HI repr sentatif rapport dans la litt rature pour l esp ce de cultures choisie dans des conditions sans stress HI est conservateur mais peut tre sp cifique la vari t culturale Cultures fruiti res c r ali res Commen ant au d but de la floraison HI augmente lin airement apr s une phase de d calage jusqu ce que la maturit physiologique soit atteinte Fig 2 943 La valeur atteinte la maturit sous conditions sans stress est consid r e comme HI pour ces esp ces E 0 x 7 Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop production no water fertility or salinity stress Crop Water Productivity Harvest Index Reference Harvest Index Hio 50 gt E ES Crop characteristics HI Yield formation Lag phase Length building up HI Duration of flowering x Cancel N Program settings E Hain Menu Figure 2 943 Sp cification de l Indice de r colte de r f rence HI reference harvest index et sch matisation de l accroissement de l Indice de r colte de la floraison la maturit physiologique pour des cultures de production de fruits ou graines 63 Racine et tubercules Commen ant la formation du tubercule ou l largissement des racines HI augmente jusqu l
63. s C Fen tre de Projet et d Observations de terrain o les projets et les observations collect es sur le terrain peuvent tre s lectionn s cr s ou mis Jour Es Main menu lol x Environment and Crop Climate EE Climate None Specify climatic data when Running AquaCrop Growing cycle Day 1 after sowing 22 March Maturity 24 July Crop DEFAULT CRO a generic crop Rainfed cropping No specific feld management Soil Soil profile DEFAULT SOL Deep loamy soil pii Groundwater Eos no shallow groundwater table Simulation Simulation period Simulation period From 22 March To 24 July W INone Soil water profile at Field Capacity Li 1 Initial conditions Simulation penod mkedto cropping penod Project i iz Project lore D No specific project Field data Field data None No field observations O Erit Piogrom Figure 2 2 Menu Principal main menu d AquaCrop 22 2 3 Param tres par d faut au d marrage 2 3 1 Donn es d entr e s lectionn es Quand AquaCrop d marre 1l s lectionne les fichiers de culture et de sol par d faut Aucun autre fichier None n est choisi En cas d absence d information sur le climat la gestion de l irrigation la gestion de la parcelle l eau souterraine les conditions initiales et hors saison les param tres par d faut sont consid r s Tab 2 3 Tableau 2 3 Param tres par d faut cons
64. semis la p riode de simulation et les conditions environnementales initiales et hors saison appropri es Le fichier du projet est Aucun L utilisateur peut aussi charger un dossier de projet comportant toutes les informations n cessaires concernant cette simulation Une fois que le fichier du projet est choisi ses caract ristiques peuvent tre pr sent es dans le menu Affichage des caract ristiques de projet display of projet characteristics et ajust s dans le menu Caract ristiques de projet project characteristics D s que le fichier du projet est choisi les commandes lt Choisir Cr er gt select create et lt Afficher Actualiser gt display update pour climat culture irrigation parcelle profil de sol eau souterraine conditions initiales et hors saison ne sont plus disponibles dans le Menu Principal main menu Fig 2 18a En cliquant sur la commande lt ANNULER la s lection gt undo selection l utilisateur retourne aux param tres par d faut consid r s au d marrage d AquaCrop voir 2 3 Param tres par d faut au d marrage A Main menu OI x Project characteristics Sequence of 22 runs Run 1 a Tunis CLI Tunis Tunisia climatic data Environment and Crop Climate Growing cycle Day 1 after sowing 24 September 1979 Maturity 7 Aprl 1980 wheat CRO Default Wheat Calendar Valenzano 23Nov07 None Rainfed cropping None No specific f
65. sp cifi 2 10 1 Sp cification de la date L utilisateur sp cifie le premier jour observ ou planifi du d but du cycle de croissance 1 e le premier jour apr s le semis ou la plantation Si les donn es climatiques s lectionn es sont li es une ann e sp cifique le d but de la p riode de croissance est aussi li cette m me ann e Si les donn es climatiques se composent de plusieurs ann es le d but de la p riode de croissance se produit dans la premi re ann e de la s rie des donn es climatiques L ann e peut tre ajust e dans le panel 2 10 2 D but g n r e D but g n r sur base de la pluviom trie Dans les cultures pluviales le semis ou la plantation est typiquement d termin par des v nements de pluviom trie En cliquant sur lt S lection de crit re gt select criterion command du Menu principal main menu le D but g n r sur base de la pluviom trie onset based on rainfall est pr sent Fig 2 10b En choisissant l un ou l autre crit re le d but du cycle de croissance est d termin en appr ciant les donn es de pluviom trie indiqu es dans le fichier donn es pluviom triques choisi En sp cifiant le premier et dernier jour dans une Fen tre de recherche seulement les donn es pluviom triques sp cifi es dans cette fen tre sont valu es Les crit res suivants peuvent tre s lectionn s pour d terminer le d but du cycle de croissance la plu
66. tableau 2 1 Id Tableau 2 11d Valeurs indicatives pour des classes de qualit de l eau d irrigation ECvw Plage d ECw Classe Conductivit lectrique dS m Qualit d eau d irrigation excellente bonne mod r e mauvaise tr s mauvaise 2 12 Gestion de parcelle La gestion de la parcelle s lectionn e peut tre affich e dans le menu Affichage de gestion de parcelle display of field management et la mise jour dans le menu Gestion de parcelle field management Fig 2 12a Des options de niveau de fertilit du sol et des pratiques qui affectent le bilan d eau du sol sont sp cifi es dans ce menu E Ficid management E 19 xi Descipion Scifeity Muches Fisldauecs practices Figure 2 12a Menu Gestion de parcelle field management 109 2 12 1 Fertilit du sol Quand la fertilit du sol est limit e la production de biomasse diminue la suite de l effet de fertilit du sol sur 1 le d veloppement de la canop e CC et ainsi sur la transpiration des cultures et sur 11 la productivit de l eau de la biomasse WP La production maximale de la biomasse qui peut tre atteinte en stress de fertilit des sols est sp cifi e en s lectionnant l une des classes allant de non limit tr s faible Tab 2 12a ou sp cifiant directement la production de biomasse dans le menu Gestion de parcelle field management La production de biomasse s lectionn e est la product
67. total de l eau disponible dans la zone racinaire et est la diff rence entre les teneurs en eau la capacit au champ et au point de fl trissement permanent 1 2 3 Etape 2 Simulation du d veloppement de la canop e verte CC Au lieu de l indice foliaire LAI AquaCrop utilise la couverture de canop e verte CC pour exprimer le d veloppement du feuillage CC est la fraction de la surface du sol couverte par la canop e verte Sous des conditions optimales le d veloppement de la canop e est d crit par seulement quelques param tres de culture qui peuvent tre r cup r s dans le fichier de culture au d but des simulations couverture initiale de la canop e une mergence de 90 CCo couverture maximale de la canop e quand la canop e est enti rement d velopp e CCx coefficient de croissance de canop e CGC utilis pour d crire l expansion de la canop e entre l mergence de la culture et son d veloppement complet coefficient de d clin de canop e CDC utilis pour d crire la phase de d clin cause de la s nescence des feuilles quand la culture approche de la maturit La Figure 1 2d pr sente l volution de la couverture de canop e verte travers le cycle de croissance en absence de stress CC CGC CDC CC CC maturit semis 90 d mergence expansion de d clin de la canop e la canop e Figure 1 2d Evolution de la couverture de can
68. transpiration de la culture Ceci est simul en consid rant des coefficients de stress en eau Ks Quand un manque d eau dans la zone racinaire provoque une fermeture de stomates un coefficient de stress pour la fermeture des stomates Kssto est consid r Quand un exc s en eau r sulte en des conditions ana robiques l effet du stress sur la transpiration est exprim par un coefficient d engorgement d eau KSar Selon les r gles g n rales d AquaCrop le coefficient de stress varie entre 1 quand le stress en eau est non existant et 0 quand le stress est au maximum de sa force et la transpiration de la culture est compl tement arr t e La simulation de la transpiration de la culture affect e par un stress en eau durant le cycle de la culture est pr sent e dans la Figure 1 2h i 0 8 0 6 0 4 0 2 Couverture de la canop e ajust e CC 0 0 2 0 4 0 6 0 8 Couverture de la canop e CC Figure 1 2g Couverture de canop e CC ajust e pour les effets de micro advection ligne en gras pour diff rentes fractions de couverture de canop e verte CC Figure 1 2h Simulations de l puisement en eau de la zone racinaire Dr de la couverture de canop e verte CC et de la transpiration de la culture Tr tout au long du cycle de la culture Avec indication des seuils de stress en eau affectant le d veloppement de la canop e Th1 incitant la fermeture des stomates Th2 et provoquant une s nesc
69. 0 0 60 3 behea NE 18 8 0 65 0 0 0 0 63 0 1986 Es 2 210 0 66 0 0 0 0 65 3 Eee e eee ME 4 0 0 0 69 0 DSL ELLE m4 o Scroll Ere E gt Figure 2 20h Pr sentation des donn es enregistr es dans les fichiers de sorties 152 2 20 3 Evaluation des r sultats de simulation Pendant une simulation les utilisateurs peuvent valuer les r sultats de simulation l aide des donn es de terrain stock es dans un fichier d observation voir 2 19 Donn es de terrain L utilisateur a acc s au menu Evaluation des r sultats simul s evaluation of simulation results en cliquant sur la commande lt Donn es de terrain gt observations dans le menu Simulation Fig 2 201 joj x to end of simulation ES average Re epo a Stresses crop cycle INPUT 25 July soil salt rentes ere ONE ET ss 4 fe to date 25 July soil fertility ANNE md none l oai ay 7 temperature Biomass none Rain mm day OUTPUT Production water stresses EJN CANOPY ERPANSIO ul 61 Irri mm day 24 July Biomass 5 103 tonha stomatal closure l 47 water i 2000 ton ha _ early senescence D dS m Yield Et j gp Numerical output Field data E Main Menu Figure 2201 Menu Simulation avec la commande lt Donn es de terrain gt observations dans la fen tre de commande e Affichage graphique et
70. 2 L effet individuel et combin sur HI peut tre affich pour divers puisements de la zone racinaire et demandes d vaporation B Adjustment of Harvest Index Effect of water stress on HI during yield formation Waler stress aflecting leaf expansion Water stress affecting stomta cloture Combined etiect Effect on HI during yield formation of water stress affecting leaf expansion Mo effect on Harvest Index i Pomive ellect on Harvest Index ol l eror i e repe Bem O moza DT SES Te Ceterninant crop Pen potential vegetative growth during bulding up Harvest Index B daysi 33s Penod bulkdng up Harvest Indes S0 dapyt gt gt gt D no stress The effect on HI of waler shes affecling leaf expantion FOR oo zone Era deplehon TAW average ETol 50 mm day Multiplier Hadj 1 39 x 50 69 7 Relerence Hlo emen Figure 2 9e11 Effet positif du stress hydrique sur l Indice de r colte au cours de la p riode de croissance potentielle v g tative Pour les s lections suivantes 1 coefficient a 11 puisement de la zone racinaire 111 demande vaporatoire a Adjustment of Harvest Index 10 x Effect of water stress on HI during yield formation Water stess affecting leaf expansion Water stress affecling stomata cloture Combined etiect Effect on HI during yield formation of water stress affect
71. 3 Ke Tr Coefficient de culture pour transpiration 2 Productivit de l eau pour une culture ajust e pour le CO2 la 166 A fertilit du sol et les produits synth tis s s Pourcentage de stress de temp rature affectant la production de biomasse Biomasse produite cumul e Indice de r colte ajust pour l chec de pollinisation photosynth se inad quate et stress hydrique Yield Part Rendement HI x Biomasse 22 Brelative Biomasse relative R f rence pas de stress hydrique ni de stress fertilit du sol ni de stress de salinit du sol 23 WPet ET productivit de l eau pour la part de rendement kg de rendement produit par m3 d eau vapotranspir e 2 23 2 Bilan Sol Eau Nom de fichier par d faut Projet WABAL OUT 1 _ Jour r 2 Mos J o y do 3 Am e o doo 4 DAP_ Jours apr s plantation semis Z o Z o o o Jo 5 Stage Etape de croissance de culture 0 avant et apr s la culture l entre semis germination ou rel vement de transplantation 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation du rendement et maturation 9 pas de r colte r sultat d une s nescence pr coce de canop e 6 WCTot__ Teneur en eau totale pour le profil de sol mm 7 Rain Pluviom trie mm 8 Iri Dose d irrigation mm 9 Surf Eau stock e sur la surface du sol entre les diguettes mm mm LISTE Evaporation r elle de sol 167 2 23 3 Teneur en eau du sol
72. 4 Un fichier d entr e est choisi en cliquant sur son nom dans la liste 2 4 2 Annuler la s lection Lorsque le climat l irrigation la gestion de la parcelle l eau souterraine les conditions initiales les conditions hors saison les donn es de terrain ou un fichier de projet a t s lectionn une option est disponible pour annuler la s lection et retourner aux param tres par d faut voir 2 3 Cela se fait en cliquant sur la commande lt UNDO selection gt dans le menu de la fen tre S lectionner un fichier select file Fig 2 4 25 2 5 Affichage et mise jour des caract ristiques des donn es d entr e 2 5 1 Affichage des donn es d entr e Du Menu Principal main menu l utilisateur a acc s un ensemble de menus o les donn es d entr e sont affich es Fig 2 5a Il le fait en cliquant sur le nom du fichier ou l ic ne correspondante dans le Menu Principal LA Main menu Environment and Crop Climate EE Climate gt Caract ristiques climatiques Crop Crop gt Caract ristiques de culture lation f Gestion de l irrigation D Fea Gestion de la parcelle _ Soipof ie gt Caract ristiques du profil de sol Es Groundwater gt Caract ristiques de l eau souterraine Simulation Smusionpeiod P riode simul e LD x se Conditions initiales _ Conditions hors saison Management Soil x Project Ft
73. 40 50 0 250 0 25 0 4 10 May 2007 50 60 0 5 0 H June 2007 72 4 000 0 200 150 0 30 0 E 19 June 2007 90 4 400 0 300 7 3 July 2007 110 45 0 6 0 s000 0 500 100 0 10 0 120 5 500 0 500 100 0 10 0 19 July 2007 m Clear measurements F H Save as X Cancel Figure 2 19b Sp cification des observations et leurs jours dans le menu Donn es de terrain field data 142 2 20 Simulation 2 20 1 Pr sentation des r sultats de simulation Les r sultats de simulation sont inscrits dans le menu Simulation simulation run dans des graphiques qui sont mis jour la fin de chaque pas journalier Fig 2 20a b c d et e Pour chaque parcelle l utilisateur peut suivre travers la simulation les effets de stress hydrique de temp rature de fertilit et de salinit sur le d veloppement et la production de la culture et basculer vers plusieurs affichages chacun des diff rents s ries de donn es de sorties pr sent es dans diff rents dossiers La capacit de simuler avec des pas de temps courts et de basculer entre plusieurs dossiers est particuli rement utile si l on veut tudier l effet d un v nement donn sur un param tre sp cifique B Simulation run OI x CONTINUE advance c to E EEA 24 Gel St average E E E 100e 1 s 5 days to 24 September 1986 Rita re INPUT e te O SOIR nn mama eseousenene gauses OUR end s4
74. F n gatif se produit lorsque la moyenne des observations est une pr diction meilleure que le mod le gt P 0y EF 1 8 44 EF est tr s fr quemment utilis ce qui signifie qu il y a un grand nombre de valeurs report es disponible dans la litt rature Moriasi et al 2007 Cependant tout comme r EF n est pas tr s sensible des sur ou sous estimations syst matiques par le mod le Krause et al 2005 Indice d accord de Willmott d L indice d accord a t propos par Willmott 1982 pour mesurer le degr auquel les donn es observ es sont approch es par les donn es pr dites Cela repr sente le ratio entre l erreur quadratique moyenne et l erreur potentielle qui est d finie comme la somme des carr es des valeurs absolues des distances entre les valeurs pr dites et la moyenne observ e et des distances entre les valeurs observ es et la moyenne observ e Willmott 1984 Il surpasse l insensibilit de r et EF aux surestimations ou sous estimations syst matiques par le mod le Legates and McCabe 1999 Willmott 1984 Il va de 0 1 avec 0 indiquant aucun accord et 1 indiquant un parfait accord entre les donn es pr dites et les donn es observ es gt e a z 0 o 0 d 8 4e 156 Un des d savantages de d est que des valeurs relativement lev es peuvent tre obtenues au del de 0 65 m me lorsque le mod le est faiblement performant et qu en d pit des in
75. Growing cycle days 125 sowing maturity From day 1 after sowing to days flowering maturity re VF Determinancy linked with flowering gowth S i Cancel w Program settings t Main Menu Figure 2 9b5 Sp cification de la floraison et du temps exig pour cr er l Indice de r colte pour des cultures fruiti res c r ali res dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics pour une culture o la croissance d termin e est li e la floraison 32 Si l onglet croissance d termin e n est pas activ Fig 2 9b6 le d veloppement de la canop e peut s taler jusqu la s nescence La p riode correspondante la croissance v g tative optimale est affich e Le temps requis pour que l Indice de r colte croisse de 0 la floraison sa valeur de r f rence HI dans des conditions optimales est la dur e pour la cr ation de HI L Indice de r colte devrait atteindre sa valeur de r f rence ou peu avant la maturation LE Crop characteristics Response to strestes Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Flowering and Yield Formation Root deepening Temperatures Yield formation Length building up HI Duration of flowering a 5 a Bo a Growing cycle da
76. Simulation et des v nements d irrigations dans le menu Irrigation 147 e Onglet Production Dans l onglet production du menu Simulation les informations sont donn es sur l impact anth re et et post anth re du stress hydrique sur l ajustement de HI Fig 2 20e La quantit de biomasse simul e et la biomasse qui aurait pu tre produite en l absence de stress hydrique de stress de fertilit et de salinit du sol sont aussi affich es L information sur la productivit de l eau ET rendement par unit d eau vapotranspir e est aussi donn e Simulation run CONTINUE f advance B to end of simulation 24 September 1986 G 5 days to 24 September 1986 Stresses INPUT 19 September 1986 soil salinity 5 7 todate 24 x September B 1386 soil fertility ET 5 2 mmday y al temperature Biomass Irri 0 0 mm day 18 September 1986 Biomass 6 552 ton ha Yield 2 942 ton ha water stresses canopy expansion stomatal closure Baly senescence water quality 0 00 dS m Cimate Crop Soil water Biomass Soil water profile Soil saliniy Climate and Water balance Production Environment Growth stage yield formation Biomass r Crop cycle produced since start of smulation ton ha _ is Length starting from germination ce 115 days Actual nE Y O 6 552 i A ET water productivity 0 94 kg pield per
77. TAW Zo Zone Racinaire La profondeur initiale de l expansion de la courbe de la zone 70 racinaire profondeur racinaire effective minimale Facteur de forme pour la courbe d crivant l effet du stress 6 hydrique transpiration relative pour l expansion de la zone racinaire S nescence Facteur de forme exposant a pour le coefficient l d ajustement de Kcbx consid rant la baisse dans l activit photosynth tique de la culture en fin de cycle Diminution de p sen d s que la s nescence de canop e est 12 d clench e de p sen Stress Stress d a ration Nombre de jours dont la d ficience d a ration est enti rement effective Stress hydrique facteur d ajustement pour la correction 1 0 d ETo li l puisement d eau du sol p fraction de l ajustement par d faut de la FAO Stress de salinit du sol Seuils du stress hydrique pour la affect par la fermeture des stomates salinit du sol 101 2 10 D marrage du cycle de croissance Le d but du cycle de croissance est sp cifi dans le Menu principal Fig 2 10a par sp cification de la date ou g n ration d un d but bas sur la pluviom trie ou la temp rature de l air Start growing cycle Day 1 after sowing ee 2 22 I a date 22 Mach 2000 Select critenon Generate onset Figure 2 10a Onglet dans le Menu principal main menu o le d but du cycle de croissance start growing cycle est
78. a demande vaporatoire de l atmosph re C est le taux d vapotranspiration d une surface de r f rence sans manque d eau La surface de r f rence retenue partout dans le monde est celle d une large tendue de gazon uniforme ou de la luzerne La culture de r f rence couvre compl tement le sol est gard e courte bien arros e et grandit activement dans des conditions agronomiques optimales ET peut tre calcul e partir des donn es de stations m t orologiques au moyen de l quation de Penman Monteith de FAO Un calculateur d ET est disponible dans ce but Bo te 2 8 Dans le calculateur les donn es d une station m t orologique peuvent tre sp cifi es dans une grande gamme d unit s les donn es m t orologiques peuvent tre import es des proc dures sont disponibles pour estimer les valeurs climatiques manquantes et P ETo calcul e peut tre export e vers AquaCrop Box 2 8 Le calculateur d ETo Land and water Digital Media ServiceN 36 FAO 2009 Le calculateur ETo est un logiciel du domain public Le fichier d installation 1 5 Mb et une version num rique du Manuel de R f rence peuvent tre obtenus aupr s de Land and Water Development Division FAO Viale delle Termedi Caracalla 00100 Rome ltaly e mail Land and Water fao org Fax 39 06 570 56275 web page http www fao org nr water ETo html En absence de donn es journali res le format de donn es d entr e peut aussi consist
79. a maturit physiologique Fig 2 9d4 La cr ation de l Indice de r colte est d crite par une fonction logistique La valeur atteinte la maturit dans des conditions sans stress est consid r comme HI pour ces esp ces Ea Crop characteristics E 0 x r Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop production no water fertility or salinity stress Crop Water Productivity Harvest Index Hio 75 4 x f Reterence Harvest Index maturity 100 a0 3 CC Figure 2 9d4 Sp cification de l Indice de r colte de r f rence Hlo et pr sentation de l accroissement de l Indice de r colte de la formation de tubercule ou de lP largissement des racines la maturit physiologique des racines et tubercules 64 Cultures feuilles D butant la germination HI augmente avec une quation logistique jusqu ce que l Indice de r colte de r f rence HI soit atteinte Fig 2 9d5 Pour les cultures feuillues le temps pour atteindre HI est exprim comme un pourcentage du cycle de croissance ES Crop characteristics 3 2 ioj x mo Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop production no water fertility or salinity stress Crop Water Productivity Harvest Index Hlo 85 UE
80. a perm abilit d finissent le taux pour une couche de sol de transmette de l eau travers le sol satur sous l influence de la gravit e Eau totale disponible dans le sol TAW et le coefficient de drainage tau A partir des caract ristiques hydrauliques indiqu es AquaCrop d termine pour chaque horizon de sol la quantit d eau totale du sol TAW total available amount of soil water qui est disponible pour la transpiration de la culture et le coefficient de drainage tau TAW est la quantit d eau contenue dans le sol entre la capacit au champ et le point de fl trissement permanent Le coefficient dimensionnel de drainage est utilis pour la simulation du mouvement d eau vers le bas dans le profil de sol Chapitre 3 2 13 2 Valeurs indicatives pour les caract ristiques physiques du sol La quantit d eau restant dans le sol la saturation et la capacit au champ varie avec la texture de sol le contenu de mati re organique et la structure L argile et le contenu de mati re organique d un horizon de sol d finissent principalement la teneur en eau du sol au point de fl trissement permanent La conductivit hydraulique saturation Ka ne varie pas seulement entre les types de sol mais aussi pour un type de sol sp cifique une valeur de Ksa typique n existe pas M me dans une parcelle unique 1l n est pas rare de mesurer des variations assez importantes de Ksa dans l espace et le temps en cons quence des v
81. and il y a des conditions environnementales diff rentes des conditions consid r es pour la calibration ou lorsque la m thode de plantation est chang e Les param tres pr sent s sont sp cifiques la vari t culturale ou pourraient tre affect s par la gestion de la parcelle des conditions du profil de sol ou le climat particuli rement quand on simule en mode jours calendaires S rie compl te full set Tous les param tres de culture sont pr sent s Tab 2 9a e Type de champs ditables cellules Les param tres de culture sont affich s dans des champs d dition cellules La couleur des champs d dition varient selon le type de param tres Les param tres conservateurs pr sent s en cellules couleur argent e sont sp cifiques la culture mais ne changent pas substantiellement avec le temps les pratiques de gestion l emplacement g ographique ou le climat Il est aussi admis qu ils ne changent pas avec les vari t s culturales moins que cela n ait t d montr ailleurs Ils ont t calibr s pour des plantes cultiv es dans des conditions favorables et non limitantes mais restent applicables en condition de stress travers la modulation des fonctions de r ponse aux stress Les autres param tres pr sent s dans des cellules blanches sont sp cifiques la vari t culturale ou moins conservateurs et affect s par le climat la gestion de la parcelle ou les conditions du profil de sol
82. ann es successives 137 Cr ation d un projet simulations multiples rotation des cultures L utilisateur choisi le fichier Climat le nombre de culture et pr cise pour chacune des cultures le fichier Culture et le premier jour de semis plantation Fig 2 18d le fichier commun Irrigation le Fichier commun Gestion de parcelle Le Fichier Profil de sol Je fichier commun Eau souterraine la p riode de simulation en pr cisant le premier jour de la simulation initiale et les p riodes des suivante simulations disponible seulement si un fichier Climat est choisi le fichier avec les conditions initiales les conditions initiales pour les suivantes simulations disponible seulement si un fichier Climat est choisi et le fichier commun avec les conditions hors saison disponible seulement si la p riode de simulation n est pas li e au cycle de croissance La d termination des cycles de croissance des cultures et les p riodes de simulation pour chacune des cultures de la rotation sont pr sent es via la commande lt Calendrier gt Si aucun fichier n est choisi les conditions par d faut sont prises en compte voir 2 3 Param tres par d faut au d marrage S1 la gestion de l irrigation la gestion de la parcelle la nappe souterraine et ou le fichier conditions hors saison ne sont pas communs dans la rotation des cultures la s lection peut tre adapt e dans le menu Cara
83. ape factor Honny PEE PE ASS C Linear e 30 E TAW 0 00 SOI water depletion fraction P 1 00 ksi Program settings E Main Menu m Save ag Figure 2 9e3 Sp cification des seuils sup rieurs upper et inf rieurs lower et la forme de la courbe shape factor Ks pour l effet du stress hydrique sur l expansion de la canop e canopy expansion KSexpw 67 Ajustement par ET adjustment by ET G n ralement les tats hydriques de feuille et plante sont partiellement d pendants du taux de transpiration tant bas pour le taux de transpiration est lev AquaCrop simule cet effet indirectement en ajustant la courbe de Ks suivant l ETo Les facteurs d puisements d eau du sol p sont pour une demande vaporatoire de r f rence d ETo 5 mm jours et le facteur p est ajust durant la simulation aux diff rents niveaux d ETo Les bandes ombr es sur les deux c t s de la courbe Fig 2 9e3 indiquent les carts des demandes d ajustement d vaporation comme dict es par ET L ajustement n est pas consid r si la correction pour ET est teinte Expansion de la canop e canopy expansion Des feuilles poussent travers une expansion de leur superficie la croissance expansive et donc le d veloppement de la canop e est le plus sensible au stress hydrique parmi tous les processus de la plante d crits par le mod le L utilisateur sp cifie l effet du stress hydrique sur la croissance expansive
84. ariations dans la structure de sol la densit apparente l activit biologique et la gestion de sol L utilisateur peut se servir de valeurs indicatives fournies par AquaCrop pour divers classes de texture de sol Tab 2 13a ou importer des donn es localement d termin es ou d riv es de texture de sol avec l aide des fonctions de p dotransfert Bo te 2 13 Les valeurs pr sent es dans le Tableau 2 13a ou obtenues avec l aide des fonctions de p dotransfert sont seulement des valeurs indicatives Ils ne sont pas destin s remplacer des mesures En s lectionnant la commande lt Mise jour des caract ristiques de type de sol gt update list of soil type characteristics dans le menu Caract ristiques de profil de sol soil profile characteristics des valeurs indicatives pour les caract ristiques hydrauliques du sol peuvent 115 tre mises jour et les types de sol peuvent tre ajout s ou enlev s de la liste Les caract ristiques sont stock es dans le fichier SOILS DIR du r pertoire de AquaCrop Tableau 2 13a Caract ristiques physiques du sol par d faut pour divers types de sol class dans SOILS DIR Type de sol Contenue d eau du sol hydraulique Point de Saturation saturation fl trissement permanent Oo vol vol vol mjor Sable 36 13 6 Sable terreaux Terreau sableux Terreau Terreau limoneux Limoneux Terreau argilo sableux Terreau argileux Terreau limono argileux Argile sableuse
85. as calibr 83 L effet de stress sur la biomasse est consid r calibr snnnnnnonssssseeennnssssssseeesssss 87 29 Hess UC SAME CU SOS se ne latine a aol conte 89 EE E A EE tn ee A ne 89 Pr sentation des effets de stress de salinit du so 90 Calibration de la r ponse de 1a Cultures nina ini ne 91 2 9 10 Calibration pour le stress de salinit du sol 92 R ponse de la culture au stress de salinit du sol 92 Effet de stress sur la biomasse n est pas encore consid r o0nssooeeenenssssssseeeeesssse 93 L effet du stress sur la biomasse est consid r 98 2 AEE E E EEE E ie en it ee M ui 100 2 9 12 Param tres de configuration du programme 101 2 10 Demarrage d cycle J CTOISSAN nn nent ee E 102 2O EF Specificato nde a d eea a a E E ban oo 102 2 10 2 DEDUCO ENE O seerne e r EAEE E E EEE E eE 102 Deb t gencre sur Dase d la pIUVIOmMCTIE sinusite 102 D but g n r sur base des temp ratures de l air 103 AMET EOE a Eo PEE E EE E E EE R E 105 2 11 1PaS d insaon culture MVernale hesira ne A A 105 2 11 2 D termination du besoin net en eau d irrigation 00ooooennnnnennennnssssssssseeeeeereeeeeo 105 2 11 3 Calendrier d irrigation v nements SP CIfi s 106 2 11 4 G n ration des calendriers d irrigation enennnoossssseeoeeeeeeeeeonnnssssssssssssseerereeeees 106 2 L
86. aux ann es sp cifiques 2000 et 2001 dans le menu Caract ristiques de l eau souterraine groundwater characteristics 125 2 15 P riode de simulation La p riode de simulation choisie peut tre affich e dans le menu Pr sentation de la p riode de simulation display of simulation period et ajust e dans le menu P riode de Simulation simulation period Fig 2 15 La longueur du cycle de croissance et la plage de donn es climatiques disponibles sont donn es comme r f rences dans le menu ES Simulation period i n x M Growing cycle EE T25 daps From 22 March 2004 mn dap 1 after sowing To 24 July AA a TIO 7 l maturit Simulation period 125 days simulation period VF linked to growing cycle 1 To 24 gt 2004 at maturity Graphical display time axis Crop Simulation Climate r Available climatic data ee From 1 January 2004 To 31 December 2004 Fie LosBanos CLl _X Cars Figure 2 15 Sp cification de la p riode de simulation dans le menu P riode de simulation L utilisateur ajuste la port e de la p riode de simulation en sp cifiant le premier et le dernier jour le mois et ventuellement l ann e La p riode de simulation choisie peut tre plus courte plus longue ou li au cycle de croissance tant que la p riode ne d passe pas la plage des donn es climatiques Si aucun fichier climatique n est s lectionn l utilisateur peut s lection
87. awaii Ge de culture calibr es et valid es de la base de donn es Param tres ajust s la vari t culturale et moins conservateurs 4 PNS Caract ristiques physiques de sol Sol e Observations de terrain Valeurs par d faut de la base de donn es classe de texture de sol e Fonctions de p dotransfert Gestion Parcelle Pratiques de gestion de parcelle i e Niveau de fertilit de sol Pratiques influencant le bilan d eau du sol Pratiques de gestion d irrigation Irrigation D termination du besoin net en irrigation e D finir un calendier d irrigation G n ration d un calendrier d irrigation Figure 1 3 Donn es d entr e d finissant l environnement dans lequel la culture va se d velopper 1 3 1 Donn es climatiques Pour chaque jour de simulation AquaCrop a besoin des temp ratures minimale Tn et maximale Tx de l air de l vapotranspiration de r f rence ET comme une mesure pour la demande vaporatoire de l atmosph re et de la pluviom trie En plus la concentration moyenne annuelle de CO2 doit tre connue La temp rature influence le d veloppement de la culture ph nologie et si limit e la croissance et l accumulation de biomasse La pluviom trie et l ET sont d terminants pour le calcul du bilan d eau de la zone racinaire et la concentration atmosph rique de CO affecte la productivit de l eau de la culture 17 L
88. aximale de la canop e Le coefficient de croissance de canop e peut aussi tre sp cifi en s lectionnant l une des classes allant d une expansion la plus lente la plus rapide Tab 2 9b2 Tableau 2 9b2 Classes valeurs par d faut et plages correspondantes pour le coefficient de croissance de canop e CGC canopy growth coefficient dans des conditions sans stress Expansion tr s lente 3 jour 2 0 4 0 jour Expansion lente 6 jour 4 1 8 0 jour Expansion mod r e 10 jour 8 1 12 0 jour Expansion rapide 15 jour 12 1 16 0 jour Expansion tr s rapide 18 jour 16 1 40 0 jour Couverture maximale de canop e CC la couverture maximale de la canop e est d pendante de la densit des plantes de la CC par les jeunes plants 90 d mergence et du CGC L utilisateur s lectionne une des classes qui vont de la couverture la plus faible celle enti rement couverte Tab 2 9b3 AquaCrop pr sente la couverture du sol correspondante la canop e maximale La CCx peut aussi tre sp cifi e en introduisant directement le pourcentage Tableau 2 9b3 Classes valeurs par d faut et plages correspondantes pour la couverture maximale de canop e attendue CCx dans des conditions sans stress Valeur par d faut Couverture tr s mince 11 64 Couverture moyenne 65 79 Bonne couverture 80 89 Presque enti rement couverte 90 98 Enti rement couverte 99 100 Temp
89. ble crops C Root and Tuber crops Forage crops C3 cop C C4 crop Planting method fe Sowing Transplanting Cropping period From 22 May 1979 day 1 alter sowing To 18 October 1979 cop malurity Length of growing cycle from day 1 after sowing to crop 150 days X Cancel f Create Figure 2 6c Menu Cr er un fichier culture create crop file 29 e Cr er un fichier d ET de Pluie ou de Temp rature En cr ant un fichier d ETo de Pluie ou de Temp rature l utilisateur doit sp cifier le type de donn es Journalier d cadaire ou mensuel la gamme de temps et les donn es Des donn es climatiques existantes peuvent aussi tre coll es dans le fichier d ETo de Pluie ou de Temp rature tant que la structure du fichier est respect e voir 2 21 2 fichiers Temp rature ET et Pluviom trie e Cr er un fichier culture En cr ant un fichier culture l utilisateur s lectionne le type de cultures culture fruiti re c r ali re l gumes verts culture racinaire et tubercule ou culture fourrag re et sp cifie quelques param tres Fig 2 6c A l aide de cette information AquaCrop g n re une s rie compl te de param tres de culture Les param tres sont affich s et les valeurs peuvent tre ajust es dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics voir 2 9 e Cr er un fichier irrigation En cr ant un fichier irrigation le type de fichier doit d abor
90. celle observ e dans la parcelle en tat de stress obtenue en consid rant l effet de stress de fertilit du sol sur 1 le d veloppement de la canop e couverture maximale de la canop e expansion et d clin de la canop e et 11 la productivit de l eau de la biomasse WP pr sent e dans l onglet R ponse de la culture au stress de fertilit du so crop response to soil fertility stress du menu Calibration du stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress Dans l onglet Param tres de culture du menu Calibration du stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress la r duction du d veloppement de la canop e et de la productivit de l eau de la biomasse WP sont pr sent es La simulation de la production relative de biomasse les 4 courbes Ks et les param tres de culture ajust s au stress peuvent aussi bien tre consult s dans leurs onglets respectifs Fig 2 9h5 La calibration d termine la forme des 3 courbes Ks et du coefficient de d clin f La forme est donn e par les valeurs de Ks ou f 3 diff rents niveaux de stress 1 Pour une fertilit du sol non limit e qui n affecte pas la production de biomasse le stress est 0 et les 3 coefficients de stress de fertilit du sol Ks sont gal 1 et le coefficient de d clin fcDecline est Z ro 85 2 Lorsque le stress de fertilit du sol est total 100 de stress la production agricole
91. constat es sur le terrain dans la parcelle stress e 1 la production relative de Biomasse observ e en s lectionnant une classe variant de presque optimal tr s faible ou en sp cifiant la biomasse relative observ e 100 Bstress Bref 2 la couverture maximale de la canop e observ e CCx en s lectionnant une classe variant de proche de la r f rence tr s fort r duite ou en sp cifiant la CCx observ e CCxXitress 3 le d clin de la canop e observ dans la saison une fois que CCx est atteinte en s lectionnant une classe variant de petite forte Fq Calibration soil fertility stress ioj x Field observations no water stress Stressed field soil fertiltiy stress Reference field not stressed observations i relative biomass 7 100 x about half h 0 jz ECx Heg CCx 80 Z calibration Start x os Figure 2 9h3 Observations de terrain de la parcelle en tat de stress dans le menu Calibration de stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress En cliquant sur le bouton lt D marrer gt start dans l onglet Observations de terrain field observations du menu Calibration de stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress Fig 2 9h3 AquaCrop choisit des valeurs pour les coefficients de stress Ksexp f Ksccx Kswr fCDecline et modifie la couverture de la canop e verte simul e CC et
92. ct ristiques du projet project characteristics voir 2 18 3 138 Fa Create project multiple runs crop rotation Environment and Crop Growing Dr 220 T p gt 1 Wheat CRO Growing cycle 3 Mal gt 2 F gabestcRo Growing cycle not dl 3 Select file Path Day 1 alter sowmg planting 129 w September 1980 Simulation 1 1 En X Oif season T m Calendar x Cancel CR Period Figure 2 18d Gestion des cultures dans le menu Cr er un projet simulations multiples rotation des cultures create project multiple runs crop rotation 139 2 18 3 Mise jour des caract ristiques du projet Dans le menu Caract ristiques de projet Fig 2 18e l utiisateur peut choisir d autres fichier s de Culture d Irrigations de Gestion de parcelle d autres fichier s du Profil de sol des eaux souterraines de Conditions Initiales et de s fichier s Conditions hors saison Avec l exception des fichiers Climat Profil de sol et Culture s1 les ann es successives sont prises en compte les fichiers ne doivent pas forc ment tre communs entre les diff rentes simulations pour des projets simulation multiple changer le d but du cycle de croissance changer le d but et la fin de la p riode de simulation et mettre Jour les param tres de configuration du programme Project characteristics I0 x
93. culture l vaporation du sol le taux de transpiration la production de biomasse le rendement et la productivit de l eau Les r sultats de simulation sont stock s dans des fichiers de sortie et peuvent tre consult s avec des tableurs pour traitement et analyse Les param tres de configuration du programme permettent l utilisateur de s lectionner les proc dures de calcul ou de changer les param tres par d faut d AquaCrop Avec la commande lt Reset gt dans le menu Param tres de Configuration du Programme program settings les param tres par d faut peuvent tre restaur s 21 2 2 Menu principal Le Menu Principal main menu est constitu de 3 fen tres o les noms et descriptions des fichiers d entr e s lectionn s sont affich s Figure 2 2 A Fen tre Environnement et Culture o l utilisateur 1 s lectionne ou cr e les fichiers suivants Climat Temp rature ET Pluie CO3 Culture Gestion de l irrigation et de la parcelle Profil de sol et Eau souterraine et met Jour les donn es correspondantes 2 sp cifie le d but du cycle de croissance B Fen tre de Simulation o l utilisateur 3 sp cifie 1 la p riode de simulation 1 les conditions initiales pour la simulation et 111 les conditions hors saison lorsque la p riode de la simulation d passe celle du cycle de croissance 4 d marre une simulation pour l environnement la p riode et les conditions sp cifi
94. d tre s lectionn l Besoin net en irrigation 2 Calendrier d irrigation ou 3 G n ration d un calendrier d irrigation En cons quence l utilisateur sp cifie les informations exig es l L puisement permis en d terminant le besoin net en irrigation 2 Le moment la quantit appliqu e et la qualit de l eau d irrigations successives ou 3 La qualit de l eau le moment et les quantit s appliqu es pour g n rer des irrigations e Cr er un fichier profil de sol En cr ant un fichier profil de sol l utilisateur doit sp cifier seulement quelques caract ristiques Fig 2 6d A l aide de ces informations AquaCrop produit un ensemble complet de param tres de profil de sol Les param tres sont affich s et les valeurs peuvent tre ajust es dans le menu Caract ristiques de profil de sol soil profile characteristics voir 2 13 e Cr er un fichier eaux souterraines En cr ant un fichier eaux souterraines le type de fichier doit d abord tre s lectionn l1 Profondeur et qualit de l eau constantes ou 2 Profondeur et ou qualit de l eau variables Par la suite l utilisateur sp cifie les informations sur la profondeur et la qualit de l eau souterraine pour diverses p riodes si variable de la saison dans le menu Caract ristiques de l eau souterraine groundwater characteristics voir 2 14 e Cr er un fichier projet En cr ant un fichier projet le type de fichier doit d abord tre c
95. d crire l expansion de la canop e Chapitre 3 Section 3 3 2 D veloppement de la canop e C est le produit de la densit des plantes nombre de plantes par hectare et la taille de la canop e du jeune plant cco Type de m thode de plantation Semis direct CCo se r f re la couverture initiale de la canop e 90 de l mergence et s obtient en multipliant la densit des plantes par la taille moyenne de la canop e du jeune plant 90 d mergence cco Transplantation CC se r f re la couverture initiale de la canop e apr s transplantation et s obtient en multipliant la densit des plantes par la taille de la canop e du jeune plant transplant cco Puisque la taille de la canop e du jeune plant transplant est probablement plus large que la taille de la canop e du jeune plant germinant l utilisateur devra confirmer ou ajuster la taille propos e par d faut quand la m thode de plantation est chang e Fig 2 9b2 Canopy size transplanted seedling 0 x Given canopy size seedling 6 50 cm2 plant Confirm or adjust Canopy size transplanted seedling 15 00 E cm2 plant Figure 2 9b2 Confirmation de la taille de la canop e du jeune plant transplant quand la m thode de plantation est chang e du semis direct la transplantation dans le menu Taille de la canop e du jeune plant canopy size seedling Sp cification de la couverture init
96. de changement climatique r chauffement global et concentration plus lev e en dioxyde de carbone L impact des ravageurs maladies et mauvaises herbes n est pas encore consid r Les relations fonctionnelles entre ces diff rents composants du mod le sont pr sent es dans le Fig 1 1b et d crit dans la section 1 2 MU CR COUR QE CON QU QE DU QUI QU COR NU S UN GORE USER QU OURS CS GUN GNU RS EUR GUN GORE CSN QENUOQ CR OUR GNU OU UN OURS UN COUR QU QE RN ONE GUN CENOUN QN CON COQ QU UN ON ON UE Ne CLIMAT CO Tn 7x ETo T E gt N expansion des feuilles 9 COUVERTURE i TLA CAN E A PHENOLOGIE 3 DELACANOPER f PRODUCTION Pi sCnCsCCnCE i bi ruissellements 7 f aF infiltration BILAN D EAU amp DE SEL DU 50L redistribution stockage remont e percolation sol capillaire profonde Figure 1 1b Sch ma d AquaCrop pr sentant les composants principaux du continuum sol plante atmosph re et les param tres caract risant la ph nologie la couverture de la canop e la transpiration la production de biomasse et le rendement final I irrigation Tn temp rature minimale de l air Tx temp rature maximale de l air ETo vapotranspiration de r f rence E vaporation du sol Tr transpiration de la canop e gs conductance stomatique WP productivit de l eau HI indice de r colte CO concentration atmosph rique en di
97. de du menu Calibration de stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress l utilisateur retourne l onglet Observation de terrain field observagion Fig 2 9h3 e L effet de stress sur la biomasse est consid r calibr Relation entre la Biomasse et le stress de fertilit du sol Pour les fichiers de culture o l effet de stress de fertilit du sol sur la biomasse est consid r AquaCrop pr sente dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics l effet sur le d veloppement de la canop e la productivit de l eau de la biomasse et la production de biomasse pour plusieurs niveaux de stress stress moyen stress s v re Dans le menu la relation entre la Biomasse et le stress de fertilit du sol est aussi affich e Fig 2 9h6 ES Crop characteristics 10 x Description Development Production Biomass stress Calendar Effects of soil fertility stress v Biomass production as calibrated affected by soil fertility stress C Not considered Considered Effect by local calibration Canopy Water Productivity Biomass Biomass Stress 100 3 Biomass Bass O D mn 2 D D D 2 2 mu L 40 Se ls Relationship Soil fertility E Biomass aT A aaa aa mmm aml nnm m mmm mm m m a jaam am anaa aa 0 e 40 60 80 100 Soil fertility stress x Cancel N Program settings Dr Main Menu H ave as
98. de la forme du coefficient de stress hydrique pour l expansion de la canop e Psto Seuil d puisement de l eau du sol pour le contr le des stomates Seuil sup rieur Facteur de forme du coefficient de stress hydrique pour 1 Conservateur le contr le des stomates i d pui l l la s Seuil d puisement de l eau du sol pour la s nescence de Coena la canop e Seuil sup rieur Facteur de forme du coefficient de stress hydrique pour 1 i Conservateur la s nescence de la canop e Somme ET durant la p riode de stress ne pas 1 DT Conservateur d passer avant que la s nescence soit d clench e Ppol Seuil d puisement de l eau du sol pour l chec de la Conservateur Conservateur P Conservateur P Conservateur Conservateur P pollinisation Seuil sup rieur un Vol au point ana robique en r f rence la saturation Vari t culturale Environnement 4 2 Fertilit du sol stress de salinit Stress la calibration Gestion Facteur de forme du coefficient de stress pour l expansion a Gestion de la canop e Facteur de forme du coefficient de stress pour une TEE i Gestion couverture maximale de la canop e Facteur de forme du coefficient de stress pour la 0 se Gestion productivit de l eau de la culture Facteur de forme pour la r ponse au d clin de la 3 Gestion couverture de la canop e par stress Facteur de forme du coefficient de stre
99. deur sp cifi s Comme les crit res peuvent changer durant la saison le programme offre la possibilit d essayer des strat gies d irrigation d ficitaire en appliquant diff rents doses d eau durant les divers stades du d veloppement de la culture 19 1 4 Applications AquaCrop peut tre utilis comme outil de planification ou d aide la d cision pour l agriculture irrigu e et pluviale Le mod le est particuli rement utile pour d velopper des strat gies d irrigation dans des conditions de d ficit en eau pour tudier l effet sur le rendement de l emplacement du type de sol de la date de semis pour tudier l effet de diff rentes techniques de gestion des terres sur le rendement pour comparer le rendement r el et optimal sur une parcelle un p rim tre ou une r gion afin d identifier les contraintes limitant la production de la culture et la productivit de l eau pour pr dire les impacts du changement climatique sur la production agricole pour des simulations de sc naru et pour la planification par des conomistes les administrateurs et gestionnaires de l eau R f rences Allen R G Pereira L S Raes D and Smith M 1998 Crop evapotranspiration guidelines for computing crop water requirements Irrigation and Drainage Paper 56 FAO Rome Italy 300 pp Doorenbos J and Kassam A H 1979 Yield response to water Irrigation and Drainage Paper 33 FAO Rome I
100. du sol sur le d veloppement de la canop e et la production agricole est toujours dans une phase de test En cliquant sur le bouton lt Effets de stress de salinit du sol gt effects of soil salinity stress les effets de salinit du sol s affichent Fig 2 101 Dans cet onglet l utilisateur peut voir l effet de divers niveaux de stress si la r ponse de la culture au stress de salinit du sol est calibr e et ou calibrer la r ponse de la culture au stress 90 ES Crop characteristics l0 x SE Response to stresses ze Description Development ET Production Water Temperature Salinity Effects Calendar Soil salinity stress Biomass production affected by soil salinity stress salinity class imoderately sensitive to salinity stress C Not considered Considered Kscurve Effects of soil salinity stress The simulation of the effects of soil salinity on canopy development and crop production are still in a testing phase and hence use this module with caution Display Update Effects of soil salinity stress The calculation procedures are described in the reference manual x Cancel kaSi Program settings E gt Main Menu Figure 2 913 Informations concernant l effet de stress de salinit du sol soil salinity stress e Calibration de la r ponse de la culture La calibration de la r ponse de la culture au stress de salinit du sol est faite dans le menu Caract ri
101. dwater table Simulation Simulation penod From 1 August 1985 To 15 July 1986 1 Conditions ie 5 11 Reel Dry top soil 10 vol and wet sub soil 30 vol X Off season None No specific off season conditions Proje ct modesituniswheat PRI 23 years of wheat in Tunis Q gt Program settings Settings Numerical output gt Main Menu Figure 2 20g Pr sentation des fichiers de donn es d entr e s lectionn s dans le menu Simulation 151 2 20 2 Sortie num rique Les r sultats de simulation sont enregistr s dans des fichiers de sorties et les donn es peuvent tre pr sent es en cliquant la commande lt Sortie num rique gt numerical output du menu Simulation Fig 2 20h Les donn es peuvent tre regroup es en des donn es d cadaires mensuelles ou annuelles Numerical output D oi x Daily m Select Output File Crop development and production Crop development and production s C Frofile Aoot zone soil water content Y ee C Soil water balance Day Aggregate i C 10da C Compartments soi water content gt C Month Netimagationrequirements C Year D pepe pee 7 Je Jon us Jus JT D EE CE kar 1986 E 18 6 0 61 0 0 53 0 28 1986 EME 20 0 0 62 83 15 0 0 53 4 ES ES 1966 Sn Ra 182 0 62 100 23 0 0 53 4 ESS ES 19 8 0 63 100 25 0 0 53 4 EDEA Em Em 2 20 5 0 64 0 0 0 0 57 1 2 f e 2 18 9 0 64 0 0
102. e de 2 0 ppm est estim e communication personnelle de Pieter Hans NOAA D cembre 2007 D autres fichiers CO2 contenant des informations de sources alternatives peuvent tre s lectionn s dans AquaCrop En cr ant des fichiers CO2 il est important de respecter la structure du fichier voir 2 19 3 2 8 5 Configuration du programme Program settings A partir du menu Donn es Climatiques climatic data l utilisateur a acc s aux param tres de configuration du programme inscrits dans le tableau 2 8 Une distinction est faite pour la pluviom trie d cadaire ou mensuelle et pour les param tres de temp rature Tableau 2 8 Param tres de configuration du programme pour les param tres de temp rature et pour les proc dures de simulation avec des donn es de pluviom trie d cadaires ou mensuelles Param tres de la temp rature M thode d estimation des degr s jours de croissance Chapitre M thode 3 3 Ta 12 C Temp rature de l air minimale Tn et maximale Tx en cas Tx 28 C d absence de fichier temp rature Pluviom trie d cadaire ou mensuelle Proc dures d estimation de la pluie efficace du ruissellement et de l vaporation du sol quand les donn es pluviom triques sont des cumuls d cadaires ou mensuelles Chapitre 3 Pluie efficace proc dure de calcul USDA SCS Pluie efficace pourcentage fraction de pluie 70 Ruissellement averses par d cade 2 Evaporation de sol r duction 5 1 David Eth
103. e hors saison P riode de simulation Donn es de sorties num riques Fichiers de donn es de sorties D finir le r pertoire Irrigations Affichage des param tres du programme Evaluation de la simulations Onglet Projet Donn es de terrain Affichage des caract ristiques de projet Cr er le projet simulation unique Cr er des projets simulations multiples ann es successives Cr er des projets simulations multiples rotation de cultures Selectionner le fichier Culture S lectionner le fichier Irrigation S lectionner le fichier Gestion de Parcelle S lectionner le fichier Profil de sol S lectionner le fichier Eau souterraine S lectionner le fichier Conditions initiales S lectionner le fichier Conditions hors saison D fuur le r pertoire S lectionner le fichier Projet S lectionner Cr er un fichier Projet D finir le r pertoire Atficher Mettre Jour les caracteristiques de Projet Caract ristiques de projet Affichage des caract ristiques de climat Affichage des caract ristiques de culture S lectionner le fichier Culture Affichage de la gestion d irrigation S lectionner le fichier Irrigation Affichage de la gestion de parcelle S lectionner le fichier Gestion de parcelle Affichage des caract ristiques du profil de sol S lectionner le fichier Profil de sol Affichage caract ristiques d eau souterraine S lectionner le fichier Ea
104. e la Canop e CCo Tr s petite couverture 0 10 0 12 Petite couverture 0 13 0 30 Bonne couverture 0 31 0 50 Grande couverture de canop e 0 51 0 70 Tr s grande couverture de canop e 0 71 10 00 g n ralement pour des transplantations 49 e D veloppement de la canop e L expansion de la couverture de canop e CC dans des conditions sans stress est d crite par deux quations voir Chapitre 3 section 3 3 2 D veloppement de la canop e n cessitant de l information sur 1 la couverture initiale de la canop e CCo 11 la couverture maximale de la canop e CCx pour cette densit de plantes sous des conditions optimales et 11 le coefficient de croissance de canop e CGC D s que la s nescence commence la CC baisse Pour simuler la baisse de la canop e le moment du d marrage de la s nescence et le coefficient de d clin de canop e CDC sont exig s Les param tres de culture qui g rent l expansion et ou le d clin de la canop e sont pr sent s dans la page de d veloppement de la canop e du menu Caract ristiques culturales crop characteristics Fig 2 9b4 E 10 x Crop characteristics Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Flowering and Yield Formation Root deepening Temperatures
105. e la culture s arr te sont requises stress de salinit du sol Comme la salinit du sol r duit la disponibilit en eau dans le r servoir de la zone racinaire la pr sence des sels dissous augmente l effet du stress hydrique du sol Ceci est simul dans AquaCrop en d pla ant les seuils de la Figure 1 2c vers la capacit au champ stress de nutriments min raux AquaCrop ne simule pas les cycles et bilan nutritifs mais fournit une s rie de coefficients de stress de fertilit du sol Ks afin de simuler l effet de fertilit du sol sur la capacit de croissance de la culture et la couverture maximale de canop e CCx qui peut tre atteinte en mi saison Une distinction est faite entre un coefficient de fertilit du sol pour l expansion de feuilles KSexp f qui r duit la CGD et un coefficient de fertilit du sol pour la couverture maximale de canop e Ksccx qui r duit CCx En plus des effets sur l expansion des feuilles et la couverture maximale de canop e AquaCrop simule un d clin r gulier de la couverture de canop e d s que CCx est atteinte Fig 1 2f Le d clin moyen journalier est donn par un facteur de d clin fcDeciine 10 Couverture de la canop e verte b Cycle de croissance jours Figure 1 2f Couverture de canop e verte CC pour une fertilit du sol non limit e zone claire et limit e zone sombre avec indication des processus r sultant en a une couverture de canop
106. e le d clin relatif du rendement et la r duction relative de l vapotranspiration Fig 1 1a plus r sistant la s cheresse d clin relatif en rendement 1 Y Yx 1 0 0 9 0 8 0 7 0 6 0 5 0 4 0 3 0 2 0 1 0 0 d ficit relatif en vapotranspiration 1 ET ETx Figure 1 1a Relation entre le d clin relatif du rendement 1 Y Yx et le d ficit relatif en vapotranspiration 1 ET ETx pour une p riode de croissance et pour diff rents facteurs de r ponse du rendement Ky AquaCrop Steduto et al 2007 Raes et al 2007 Hisao et al 2007 fait voluer cette approche bas e sur la r ponse du rendement Ky en distinguant a Dans l vapotranspiration r elle ET l vaporation du sol E et la transpiration de la culture Tr ET E Tr Eq 1 1b La s paration d ET en vaporation du sol et transpiration de la culture permet de distinguer la consommation en eau productive transpiration de la non productive vaporation du sol Ceci est surtout important quand la couverture de sol est incompl te au d but de la saison ou la suite d une plantation clairsem e b dans le rendement final Y la biomasse B et l indice de r colte HI Y HI B Eq 1 1c La s paration dans le calcul du rendement entre biomasse et indice de r colte permet la partition des relations fonctionnelles correspondantes en r ponses aux conditions environnementales Ces r ponses sont fondamental
107. e moins dense b un d veloppement de la canop e plus lent et c un d clin r gulier de CC d s que la couverture maximale de la canop e est atteinte 11 1 2 4 Etape 3 Simulation de la transpiration d une culture La transpiration d une culture Tr est calcul e en multipliant la force vaporatoire de l atmosph re par un coefficient de culture Kcb et en consid rant les stress en eau Ks Tr Ks Kcbx CC ETo Eq 1 2a o la force vaporatoire ET est exprim e par l vapotranspiration de r f rence d un gazon comme d termin par l quation de FAO Penman Monteith Le coefficient de transpiration d une culture Kcb est proportionnel la couverture de canop e CC et est par cons quent continuellement ajust au d veloppement de la canop e simul e Le facteur de proportionnalit Kcbx int gre tous les effets des caract ristiques qui distinguent la transpiration de la culture de la surface de r f rence gazon Quand la culture se d veloppe Kcb est ajust pour les effets de vieillissement et de s nescence Dans Eq 1 2a CC est remplac e par CC afin de tenir compte de la micro advection entre les raies de cultures qui fournit une nergie suppl mentaire pour la transpiration de la culture Quand la couverture de canop e n est pas compl te cette contribution est substantielle Fig 1 2g Un manque ou un exc s en eau dans la zone racinaire peuvent contribuer la r duction de la
108. e sp cifi s Fig 2 17a La couverture du sol r duira les pertes par vaporation de la terre non cultiv e ES Off season conditions i 10 x Description Mulches off season Irrigation events off season Type of surface mulches organic plant matenals hi reduction of evaporation losses E Total Reduction m Soil evaporation Total Reduction m Soil evaporation 22 March 25 10 Before growing cycle After growing cycle Soil Cover mulch 50 x Sol Cover mulch 20 x 24 July growing cycle X Cancel _F gt Main Menu Figure 2 17a Sp cification de paillis dans le menu Conditions hors saison off season conditions 131 2 17 2 Irrigations en hors saison L irrigation peut tre programm e avant et apr s le cycle de croissance irrigation events off season Fig 2 17b Cela permet aux utilisateurs de simuler une pr irrigation avant le semis ou le repiquage de la culture ou de programmer l irrigation en dehors de la saison de culture pour d barrasser la zone racinaire des sels accumul s La qualit de l eau d irrigation qui pourrait tre diff rente de celle dans la saison de culture est sp cifi e par la s lection d une classe de qualit d eau d irrigation Tab 2 17 ou en sp cifiant une valeur pour la conductivit lectrique de l eau d irrigation EB off season conditions E E lO x D escnphon Mulches off season Imigation events
109. e tubercule culture de racine tubercule 54 HONC MENEAAC AIS ER dede sc na dt steel 55 Temp ratures pour les degr s jours de croissance DJO 0000n0so0sossossoseesesessssessseseee 57 29 S Eya potans D LES O 0 ER RS EE TE TO O 58 COSCE RE D A ce ne 58 Modedextrachion de REA SR nian E te 59 2924 PFOQUCHON San eee nds die nn nes ee nee ion 61 Productivit de l eau pour une culture normalis e pour le climat et le CO2 WP 61 Performance sous une concentration atmosph rique lev e de CO2 62 Indic d R colie d reference CHR nn ce neue Nr 63 2 SO E NV OPIQU ES Re de Den de natation 66 Expansion de la canop e conductance stomatique et d but de s nescence 00 66 Effet du stress de salinit sur les seuils d puisement en eau du sol 70 Dess CAC PALIONL SMS a Sd 70 MNA cede R COIR annee etat neue 72 29 60 Siess de EMPEUT nani na R a A enitinciue 78 Production de BIOMASSE en EEE TAN D E A ee 78 FOD anO EEE E E E E or ln 79 29T Stress de rte QU SOS a E TT T 80 Affichage des effets du stress de fertilit du sol 80 Simulation de l effet du stress de fertilit du so 80 Cahbrationd l reponse d une CUtUre s oecoiino ee a E N EE E 81 2 9 8 Calibration pour le stress de fertilit du sol 82 Parcell d r r renc cet parcelle Stresse su nt sn ann nn es 82 R ponse de la culture au stress de fertilit du sol 82 L effet de stress sur la biomasse n est pas consid r p
110. e une fois que la couche de sol restrictive est atteinte voir 2 9 2 D veloppement et 2 9 3 vapotranspiration Si aussi le mouvement d eau est g n d pendant des caract ristiques des horizons de sol au dessous de la couche restrictive section 2 13 1 Soil profile characteristics Description Characteristics of soil horizons Soil suface Restrictive soil layer Restrictive soil layer blocking root zone expansion No restrictive soil layer A et pee memm a mme e ama e m e m p mema mema T e m p ae e mn ma mae mn X Cancel N Program settings Main Menu H Save as Figure 2 13c Couche de sol bloquant l expansion de la racine 118 2 13 5 Remont e capillaire Dans l onglet Remont e Capillaire capillary rise l utilisateur peut tudier le flux ascendant maximal possible vers la couche de surface pour divers profondeurs de la nappe phr atique Fig 2 13d Si le gradient potentiel d eau dans le profil de sol n est pas assez fort la remont e capillaire sera plus petite que pr vue voir Chapitre 3 Soil profile characteristics E l0 x Description Characteristics of soil horizons Soil surface Restrictive soil layer Capillary rise Capillary Rise mm day 030m 00 20 40 60 80 100 N Rooting depth es maximum 1 00m soil surface Capillary rise from grounwater table calibrate sandy loam A Parameters Depth groundwater table below soil sur
111. ed on rainfall or air temperature E Jnd 28 September 2000 Mode Rainfall criteria Temperature criteria Climate files Jd 2 October 2000 T ctober Onset generated based on rainfall Ath 30 December 2000 Search window e SME none 1 January 1979 31 May 2002 6th none Startsearchat 1 August 7 2000 HT none Stop search at 31 December 2000 A DT none j 9th none S Criteria i i ki C 10th ONE C Cumulative rainfall since start E atleast E0 mm i 1ith ror Sum of rainfall in a 5 day period at least 30 mm Le C Rainiall in decade 10 day period 0 0010100101010110121an at least 40 mm C Rainfall in decade at least 0 50 ETo inthe decade X cafei Accent Tat occurrence 8 September 2000 Nert Rays Ee ae Accept 8 September 200 x Cancel E gt Main Menu Sowing September 2000 Figure 2 10b Menu D but g n r bas sur la pluviom trie onset based on rainfall o le d but g n r pour la p riode de croissance est d termin par un exc dent de 25 mm de pluviom trie au cours d une p riode successive de 5 jours compter du 1 Ao t 2000 d marrage de la fen tre de recherche e D but g n r sur base des temp ratures de Pair Des changements climatiques augmenteront probablement les temp ratures de l air dans de multiple
112. egistrer les donn es de sortie sur disque Une distinction est faite entre les fichiers contenant les r sultats journaliers et les r sultats saisonniers Les fichiers sont enregistr s par d faut dans le r pertoire OUTP d AquaCrop En utilisant diff rents noms de fichiers et m me de r pertoires l utilisateur peut viter que les r sultats de simulation soient cras s chaque simulation Fig 2 201 ES Output Files Common patt File Name Proyect24 Output files with Simulation results Contents File Name Cie develpnent and production Proiect2ACrop OUT Parameters soil water balance Project2AWabalOUT Soil water content profile and root zone Project2AProfQUT OOOO Soil water content compartments Project2AComp C OUT Soil salinity compartments Project2ACompEC OUT Net Irrigation requirement Project lnet OUT Totals Simulation runs Project2ARun OUT X Cancel OK Figure 2 201 Sp cification de l endroit et du nom du fichier pour les fichiers de sorties output files e R sultats journaliers Les donn es de sortie des r sultats journaliers consistent en 7 fichiers contenant variables cl s Tab 2 20c Dans la section 2 23 Fichiers de donn es sortie la liste des variables cl s est pr sent e e R sultats saisonniers La sortie des r sultats saisonniers peut aussi tre enregistr e RUN OUT Les variables des fichiers de sorties sont
113. ement diff rentes et leur s paration permet de bien distinguer l impact diff rent des stress hydriques sur B et sur HI Ces changements m nent l quation suivante qui est au c ur du moteur de croissance d AquaCrop B WP STr Eq 1 1d o Tr est la transpiration de la culture en mm et WP est le param tre de productivit de l eau kg de biomasse par m et par mm d eau de transpiration cumul e durant la p riode de production de biomasse Cette d marche utilisant les quations 1 la 1 1d a une implication fondamentale sur la robustesse du mod le en raison du caract re conservateur de WP Steduto et al 2007 Il est important de remarquer que les deux quations ont l eau comme force motrice pour la croissance des cultures Afin d tre fonctionnelle l quation 1 1d a t plac e dans un mod le comprenant des composantes pr cises telles que le sol avec son bilan en eau la culture avec ses processus de d veloppement de croissance et de constitution du rendement et l afmosph re avec son r gime thermique la pluviom trie la demande vaporatoire et la concentration en dioxyde de carbone En plus quelques aspects de gestion ont t consid r s explicitement ex irrigation fertilisation etc vu qu ils affecteront le bilan d eau du sol le d veloppement de la culture et de cette mani re la production finale AquaCrop peut aussi simuler la croissance des cultures sous des sc narii
114. ence pr coce de la canop e Th3 13 1 2 5 Etape 4 Simulation de la biomasse au dessus du sol B La productivit de l eau pour une culture WP exprime la mati re s che au dessus du sol gr ou kg produite par unit de surface du sol m ou ha et par unit d eau transpir e mm Plusieurs exp riences ont montr que la relation entre la biomasse produite et l eau consomm e pour une certaine culture est fortement lin aire dans des conditions climatiques donn es Eq 1 1d Pour tenir compte de conditions climatiques sp cifiques AquaCrop utilise la productivit normalis e de l eau WP pour simuler la biomasse au dessus du sol L objectif de la normalisation est de rendre WP applicable aux divers endroits et saisons en ce inclus des scenarii de changement de climat La normalisation consiste en une normalisation pour la concentration atmosph rique en CO2 La normalisation de CO2 consiste consid rer la productivit de l eau d une culture pour une concentration atmosph rique de CO2 de 369 41 ppm parts volumiques par million La valeur de r f rence de 369 41 est la moyenne de concentration atmosph rique en CO2 pour l ann e 2000 mesur e l Observatoire de Maunua Loa Hawaii USA la demande vaporatoire de l atmosph re La normalisation pour le climat est obtenue en divisant le total journalier d eau transpir e Tr par l vapotranspiration de r f rence pour ce Jour Des tude
115. ent productivit de l eau ET pour le rendement 150 tonne ha tonne ha tonne ha tonne ha jour A A tonne ha tonne ha kg m3 e Onglet Environnement de simulation Dans l onglet environnement de la simulation du menu Simulation les fichiers de donn es d entr e s lectionn s pour la simulation sont pr sent s et les param tres de configuration du programme peuvent tre v rifi s Fig 2 20g Ea Simulation run a _ loj xj Zi 2 average Stresses SA Te ERA EM a e soil fertiity ESA EE EE temperature Biomass INPUT 16 July 1986 ETo mm day 10 days C todate 8 vapi 1580 Rain mm day OUTPUT Production water stresses X Di canopy RDA TION sms msovsluere ri mm day 15 July 1586 Biomass 0 300 PSE stomatal closure Yield 2507 ton ha atly senescence water o quality dS m Climate Crop Soil water Ex Soil water profile Soil salinity Climate and Water balance Production Totals Run Environment Environment and Crop Simulaonrun 72 r Climate Tunis CLI Tunis Tunisia climatic data Qp Climate files Crop Growing cycle From 31 December 1985 To 15 July wheatCalb CRO Default Wheat Calendar Valenzano 23Nov07 anagement Rainfed cropping moderate soil fertiltiy deep uniform loamy soil no shallow groun
116. ent sensible au stress de salinit sensible au stress de salinit mod r ment sensible au stress de salinit mod r ment tol rant au stress de salinit tol rant au stress de salinit extr mement tol rant au stress de salinit Forme de la courbe Ks shape of Ks curve Entre le seuil sup rieur et inf rieur des extraits de p te satur e de sol la forme de la courbe Ks d termine la magnitude de l effet de stress de salinit sur la production de biomasse La forme peut tre linaire convexe ou logistique Fig 2 912 Pour les formes convexes le facteur de forme peut varier de 6 fortement convexe 0 lin aire pas de stress 1 0 0 8 0 6 0 4 0 2 co fficient de stress de salinit du sol Kssait en plein stress 0 0 conductivit lectrique ECe de l extrait de p te satur e de sol ECex Figure 2 912 Formes lin aires convexes et logistiques de la courbe de Ks e Pr sentation des effets de stress de salinit du sol Le stress de salinit du sol peut r duire l expansion de la canop e et la couverture maximale de la canop e qui peut tre atteinte CCx De plus sous de longues p riodes de stress CC subit normalement un d clin stable une fois que CCX ajust e est atteinte mi saison Plus loin le stress de salinit du sol incite la fermeture des stomates Comme mentionn dans l onglet effets de stress de salinit du so Fig 2 913 la simulation des effets de salinit
117. er en des donn es d cadaires ou mensuelles et le programme utilise une proc dure d interpolation pour obtenir journali rement l ETs partir des moyennes d cadaires ou mensuelles 2 8 3 Pluviom trie La pluviom trie est la quantit d eau de pluie collect e dans des pluviom tres au champ ou enregistr e une station m t orologique proche Pour la pluviom trie avec sa distribution temporelle extr mement h t rog ne on ne recommande pas l utilisation de donn es moyennes long terme Dans le cas o aucune donn e pluviom trique journali re n est disponible des donn es d cadaires et mensuelles peuvent tre utilis es 2 8 4 Moyenne annuelle de CO atmosph rique AquaCrop consid re 369 47 parts volumiques par million ppm comme r f rence C est la moyenne de la concentration atmosph rique de CO de l ann e 2000 mesur e l Observatoire de Mauna Loa Hawaii D autres concentrations de CO affecteront l expansion de la canop e et la productivit de l eau de la culture Chapitre 3 AquaCrop utilise par d faut les donn es de MaunaLoa CO2 stock es dans le sous r pertoire SIMUL qui contiennent les moyennes de la concentration atmosph rique annuelle mesur es l Observatoire de Mauna Loa Hawaii 38 depuis 1958 Pour les donn es avant cette date des r sultats d chantillons de n v et glace pr lev s pr s de la c te antarctique sont utilis s et pour le futur une augmentation annuell
118. erate al Ad Fr vas a e o y assign When Depth Quality 10 April 2000 20 50 1 0 20 April 2000 30 50 1 0 30 April 2000 40 50 1 2 Dray No 1 day 1 after sowmg 22 March 2000 10 May 2000 50 50 1 4 20 May 2000 60 50 1 6 9 June 2000 PL L sl Canopy Cover T7 Flot events g0 zi 1 4 x Clear AIl Events Day No 125 maturity 24 July 2000 X Cancel gt Main Menu bd Save on disk Figure 2 11b Moment when quantit appliqu e depth et qualit quality de l eau des 1rrigations 2 11 4 G n ration des calendriers d irrigation Au moment de la simulation les irrigations peuvent tre g n r es en sp cifiant les moments et les quantit s appliqu es generation of irrigation schedule Le moment sp cifie Quand est ce qu une irrigation doit tre appliqu e tandis que la quantit appliqu e d termine Combien d eau doit tre appliqu e Apr s la s lection des crit res les moments les quantit s appliqu es 106 et les qualit de l eau doivent tre sp cifi es Fig 2 11c Les valeurs sp cifi es pour un jour sp cifique d une p riode culturale seront valables jusqu la date o une autre valeur est sp cifi e ou jusqu la fin du cycle de culture quand aucune valeur n est sp cifi e pour les dates post rieures Ainsi on peut ajuster les valeurs au d veloppement de la culture ou la p riode de la
119. eridge et al 1996 J Geophys Research vol 101 4115 4128 39 Les caract ristiques culturales exig es par le programme peuvent tre affich es dans le menu Affichage des caract ristiques culturales display of crop characteristics et peuvent tre mises Jour dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics Fig 2 9a Le nombre et le type de param tres de culture varient l g rement avec les types de culture s lectionn s pendant la cr ation d un nouveau fichier culture dans AquaCrop voir 2 6 3 La 2 9 Caract ristiques culturales distinction est faite entre Cultures fruiti re c r ali re avec une p riode de formation du rendement commen ant la floraison durant laquelle l Indice de R colte s accro t Les l gumes feuilles o l information la floraison n est pas consid r e et o l Indice de R colte s accroit partir de la germination Les cultures racinaires et tubercules avec une p riode de formation du rendement commen ant la formation du tubercule ou l expansion racinaire durant laquelle l Indice de R colte s accro t Cultures fourrag res les cultures subissent plusieurs coupes par an pouvant provoquer d ventuelles alt rations des caract ristiques culturales S Crop characteristics Response ta stresses Description Development ET Production water Temperature Salinity Biomass Calendar Display crop
120. es profondeurs de la zone racinaire Fig 2 9c2 FA Crop characteristics 10 x p Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Evapotranspiration no water fertility or salinity stress Coefficients Water extraction pattem Water extraction pattern Waber extraction pattern throughout the effective root zone second 1 4 third 1 4 bottom 1 4 1 Maximum root extraction 15 0 mm day over effective root zone 1 00 m maximum root extraction term Sx top 1 4 0 0240 m3 m3 day Sy bottom 1 4 0 0060 m3 m3 day Close x Cancel N Program settings E Main Menu m Save at Figure 2 9c2 Termes d extraction maximale Sx en haut et en bas de la zone racinaire apr s la sp cification du mode d extraction de l eau et de l extraction maximale des racines 59 Si une couche de sol bloque l expansion de la zone racinaire le terme d extraction maximale de la racine au bas de la zone augmente quand les racines continuent se d velopper Ceci simule la concentration de racines au dessus de la couche de sol imperm able Quand une couche imperm able est pr sente dans le profil de sol l ajustement des termes d extraction peut tre affich dans AquaCrop Fig 2 9c3 ER Crop characteristics j loj x 7 Response to stresses Description Development ET Froduction Water Temperature Salinity Bio
121. es successives Un fichier projet comprend La ou les p riodes du cycle de croissance du premier jour de semis transplantation la maturit de la culture La ou les p riodes de la simulation le premier et dernier jour ne doivent pas forc ment co ncider avec le cycle de croissance Les noms des fichiers avec leurs r pertoires contenant les caract ristiques de l environnement choisi climat culture gestion de l irrigation gestion de parcelle profil de sol et eau souterraine Les noms des fichiers avec leurs r pertoires contenant les conditions initiales et hors saison et Les param tres sp cifiques du programme pour le s simulation s Si aucun nom de fichiers n est sp cifi les conditions par d faut sont consid r es voyez 2 3 param tres par d faut au d marrage 134 2 18 2 S lectionner et cr er un projet e S lectionner un projet Puisque les projets simulation unique ou multiple ont des extensions de fichier diff rentes la liste des fichiers de projets pr sent s dans le menu S lection de fichier projet select project file d pend du type de projet s lectionn Fig 2 18b EJ Select project file E 1O0I x SELECT file y C Single simulation run Successive years multiple runs Crop rotation multiple runs n l E Create new Project file C Single run projects Multiple runs projects File Name TunsiWwheat23 PAM 23 years of Wheat m Tuni
122. escence Aeration stress Harvest Index Adjustment of Harvest Index Hlo to water stress Belenes HI 50 Before flowermg During flowering During yield formation Overview water stress during flowering failure of pollination moderately tolerant bo water stress 7 no stress Ks pol Permanent iting Pont SENF TAW potential fruits A ere soil water depletion fraction p 1 00 X Cancel N Program settings H Save as Figure 2 9e8 Sp cification des seuils sup rieurs du stress hydrique pour l chec de la pollinisation failure of pollination Au cours de la formation du rendement during yield formation L effet du stress hydrique pendant la formation du rendement peut tre positif ou n gatif selon la s v rit du stress Un ajustement est pour la concurrence entre la croissance v g tative et reproductive apr s le d but de la floraison li Ks pour la croissance des feuilles et avec un effet de stress positif sur HI L ampleur de cet effet en fonction de Ks et d termin e par un coefficient a augmente si a diminue Fig 2 9e7 Lorsque le stress est assez s v re pour causer la fermeture substantielle de stomates et la r duction de la photosynth se l effet sur HI est suppos tre n gatif et li Ks pour les stomates L ampleur de cet effet est d termin par le coefficient b avec l effet n gatif sur HI qui s accentue quand b
123. f rieur est fix PWP p 1 P a c Coefficient de stress hydrique Ks 0 0 1 0 Figure 2 9e1 Exemples de variations de coefficient de stress hydrique pour l expansion des feuilles exp la conductance stomatique sto et la s nescence de la canop e sen pour divers niveaux d puisements en eau du sol Forme de la courbe de Ks Entre les seuils sup rieurs et inf rieurs la forme de la courbe de Ks d termine l ampleur de l effet de stress hydrique du sol sur le processus La forme de la courbe peut tre lin aire ou convexe Fig 2 9e2 Des tests sugg rent jusqu ici que les seuils et les formes de ces courbes peuvent tre conservateurs au moins degr pr s Le facteur de forme peut s tendre de 6 fortement convexe 0 lin aire 66 Coefficient de stress hydrique Ks Ef Crop characteristics seuil seuil sup rieur inf rieur Figure 2 9e2 Formes convexe et lin aire de la courbe Ks pe o x p Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatal closure Early canopy senescence eration stress r Adjustment by ETo ne canopy expansion ICN moderately tolerant to water stress Adua Ks for ETo no stress 1 0 i 0 8 4 KS ops 06 D4 4 4 H H HHHH M 0 2 4 full stress 0 0 Permanent Wilting Point Sh
124. face f Calibration Figure 2 13d L onglet Remont e capillaire capillary rise dans le menu Caract ristiques du profil de Sol soil profile characteristics La remont e capillaire maximale est calcul e avec une quation exponentielle Chapitre3 Les param tres par d faut a et b d crivant la remont e capillaire pour chaque horizon de sol sont obtenus en consid rant la classe du type de sol et la conductivit hydraulique satur e Avec les boutons l utilisateur peut calibrer les param tres a et b pour chaque horizon de sol et faire correspondre le flux ascendant maximal possible observ avec la remont e capillaire simul e et trac e En s lectionnant le bouton lt Param tres gt parameters les valeurs calibr es et par d faut pour les param tres a et b sont pr sent es En cliquant sur le bouton lt R initialiser gt reset l utilisateur annule le calibrage et les param tres a et b sont r initialis s leurs valeurs par d faut 119 2 13 6 Param tres de configuration du programme Du menu Caract ristiques de profil de sol soil profile characteristics l utilisateur a acc s aux param tres de programmes affectant la simulation du ruissellement de la salinit du sol et de la remont e capillaire Tab 2 13c Tableau 2 13c Param tres de configuration du programme affectant le ruissellement et la salinit du sol Symbole Param tre de programme D faut Ruissellement surface runoff
125. garder S lectionner Cr er un fichier R pertoire Afficher Mettre jour les caract ristiques Cr er un nouveau fichier Figure 2 6a Options disponibles pour cr er des fichiers de donn es d entr e par le biais de l interface utilisateur 2 6 3 Cr er un fichier Les menus Cr er un fichier create file cr ent un nouveau fichier climat culture gestion d irrigation profil du sol eau souterraine donn es de terrain ou donn es de projet Les menus Cr er un fichier deviennent disponibles en s lectionnant la commande lt Cr er un fichier gt dans le menu S lectionner un fichier select file Fig 2 6a e Cr er un fichier climat La cr ation d un fichier climat consiste en la s lection ou en la cr ation d un fichier Temp rature ETo Pr cipitation et CO2 Fig 2 6b 28 Create climate file File Name CLI Description selected Temperature ETo Rain and CO2 file File Name D escnption C Temp Non Default temperature data Tmin 12 0 and Tmas 28 0 C t ETo None Specify ETo data when Running quaCrop amp Rain fINone Specify Rain data when Running amp gquaCrop C co2 Default atmospheric C02 concentration from 1902 to 2099 MaunaLos CO l S Select file from Rain Data Base X Cancel Create Figure 2 6b Menu Cr er un fichier climat create climate file S Create crop file Crop Type Fruit Grain producing crops C Leafy vegeta
126. glets respectifs La calibration d termine la forme des 3 courbes Ks et du coefficient de d clin f La forme est donn e par les valeurs de Ks ou f pour 3 diff rents niveaux de stress 1 Pour la salinit du sol n affectant pas la production de biomasse le stress est de 0 et les 3 coefficients Ks de stress de salinit du sol quivaux 1 et le coefficient de d clin fcDecline est Z ro 2 Lorsque le stress de salinit du sol est complet 100 stress la production de la culture n est plus possible et les coefficients Ks sont nuls et le coefficient de d clin fcDecline est son taux maximal c est dire 1 par jour 3 Le stress dans la parcelle en tat de stress est d fini comme stress 100 100 Brei Eq 2 9 96 o Bra est le ratio entre la biomasse observ e sur la parcelle en tat de stress et sur la parcelle de r f rence Brei Bstress Bref En consid rant l effet sur son param tre cible CCx CGC Tr et le d clin de canop e les valeurs correspondantes pour Ks et f sont obtenues pour le niveau de stress d fini Une fois la courbe calibr e le Ks correspondant aux autres niveaux de stress de salinit du sol peut tre obtenu de la courbe Mise au point L utilisateur peut proc der une mise au point de la calibration en changeant dans le menu Calibration du stress de salinit du sol calibration soil salinity stress Fig 2 9j4 1 la couverture maximale de la canop e
127. hoisi Fig 2 18b 1 Simulation unique 2 Ann es successives simulations multiples ou 3 Rotation des cultures simulations multiples Apr s l utilisateur sp cifie les fichiers climat de s culture s d irrigation et de la gestion de la parcelle de sol et choisit la es date s de semis ou de plantation la p riode de simulation et les conditions initiales ou hors saison voir 2 18 2 Choisir et cr er un projet Les caract ristiques peuvent tre mises jour dans le menu Caract ristiques de projet project characteristics voir 2 18 3 Mettre jour des caract ristiques de projet 30 EJ Create soil profile file F loj x File SOL Description Number of Soil horizons BN Soil type Thickness 1 Specify Soil ype DE 1 50 2 3 Soil layer inhibiting root zo X Cancel sikt sandy clay loam clay loam silty clay loam sandy clay Figure 2 6d Menu Cr er le profil de sol create soil profile e Cr er un fichier donn es de terrain En cr ant un fichier donn es d observations de terrain l utilisateur doit sp cifier dans le menu Donn es de terrain field data la couverture de la canop e verte CC et ou la biomasse s che au dessus du sol B et ou la teneur en eau du sol SWC observ es sur le terrain des dates sp cifiques voir 2 19 31 2 7 Quitter et fermer un menu Les commandes pour quitter un menu sont disponibles dans la fen tre de configura
128. i que de stress de salinit du sol e Effet de stress sur la biomasse n est pas encore consid r Processus de calibration En s lectionnant Consid r considered dans l onglet Effets effects du menu Caract ristiques culturales crop characteristics Fig 2 972 AquaCrop affichera le menu Calibration de stress de salinit du sol calibration soil salinity stress partir duquel la calibration peut commencer 93 10 x pa Crop characteristics D Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Ellects Calendar Effects of soil salinity stress v Biomass production affected by soil salinity stress Not considered C Considered by local calibration Lalbrate i adjustment not considered no correction for soil salmity stress N Program settings Figure 2 9 2 Pr sentation du menu Caract ristiques culturales crop characteristics pour une culture pour laquelle l effet du stress de salinit du sol sur la biomasse n est pas consid r Dans l onglet Observations de terrain field observations du menu Calibration du stress de salinit calibration soil salinity stress Fig 2 9j3 utilisateur sp cifie par r f rence la Fig 2 9 1 les observations faites dans la parcelle en tat de stress 1 la production relative de biomasse observ e en s lectionnant une classe variant de presque
129. iale de la canop e CCo CCo peut tre sp cifi e en sp cifiant la densit des plantes dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics sp cifiant le taux de semis ou l espacement entre plantes Cette option devient disponible en cliquant sur la commande lt Estimer gt estimate dans le menu Caract ristiques culturales La densit des plantes dans le menu Estimation de la densit des plantes estimate plant density est calcul e partir du taux de semis sp cifi et du taux de germination approximatif ou partir de l espacement des raies et plantes dans la raie Fig 2 9b3 s lectionnant une des classes entre la plus petite et la plus grande couverture Tab 2 9b1 sp cifiant directement le pourcentage dans le menu Caract ristiques culturales qui pourrait tre n cessaire pour la transplantation du jeune plant 48 Plant density 185 000 plants ha 18 5 plants m2 Sowing rate 12 33 kg seed ha 1000 seed mass 50 00 g germination rate 75 O C Row planting row spacing 0 50 m plant spacing 0 40 m Canopy size Ce ARS ER 6 50 cm2 E Initial canopy cover 1 20 Figure 2 9b3 Estimation de la densit des plantes partir du taux de semis ou de la densit des plantes dans le menu Estimation de la densit de plantes estimate plant density Tableau 2 9b1 Classes valeurs par d faut correspondantes et plages pour la couverture initiale d
130. id r s au d marrage d AquaCrop ou apr s annulation de la s lection d un projet Environnement Fichier Remarques Climat Aucun Par d faut une temp rature minimale et maximale d air voir Climat une ET de 5 mm Jjour aucune pluviom trie et une concentration moyenne de CO2 dans l atmosph re de 369 47 ppm sont consid r s tout au long du cycle de croissance En simulant sans fichier climatique l utilisateur a toujours l option de sp cifier d autres donn es que celles par d faut de PETo et de la pluviom trie Ces donn es climatiques peuvent tre sp cifi es pour chaque jour de la p riode de simulation dans l onglet des donn es d entr e du menu Simulation Simulation run Donn es g n riques de culture Gestion Aucun La culture pluviale est consid r e En simulant dans ce mode d irrigation l irrigation peut toujours tre programm e La qualit et la quantit d eau d irrigation peuvent tre sp cifi es pour chaque jour de la p riode de simulation dans la fen tre d entr e du menu Simulation Simulation run Aucune condition sp cifique de gestion de terrain n est consid r e On suppose que la fertilit du sol est illimit e et que les pratiques agricoles des parcelles n affectent ni l vaporation du sol n1 les ruissellements D faut Sol profond et limoneux Aucun Absence de nappe d eau souterraine peu profonde Fichier P riode La p riode de simulation couvre compl
131. ield management LOAM SOL deep uniform loamy soil a mm no shallow groundwater table Simulation o penod From 1 August 1979 To 7 April 1980 Leur A CR 1 Drywet S 0 Dry top soil 10 vol and wet sub soil 30 vol J j mn None No specific off season conditions UNDO project selection Project Project TuniswWheat23 PAM 23 years of Wheat in Tunis Field data z Field data None No field observations Exit Program Figure 2 18a Menu Principal main menu lorsque qu un fichier projet est s lectionn 133 2 18 1 Simulation d un projet individuel et de multiples projets Une distinction est faite entre des projets qui contiennent les informations requises pour une seule simulation avec PRO comme extension de nom de fichier et des projets qui consistent en un ensemble de simulations cons cutives de tels sont appel s projets de simulations multiples avec PRM comme extension de nom de fichier Avec un projet de simulations multiples l utilisateur peut valuer les effets des conditions climatiques la pluviom trie la demande vaporatoire et la temp rature de l air sur le d veloppement et la production de la culture en proc dant une simulation particuli re pour un nombre d ann es successives Un projet de simulations multiples peut aussi tre utilis pour simuler une rotation des cultures cultur
132. imulations s appliquent des parcelles diff rentes Avec l option Sauvegarde la teneur en eau et la salinit du sol la fin d une simulation deviennent la teneur en eau du sol et ou la salinit du sol au d but de la simulation suivante Ceci suppose que les diverses simulations se r f rent tous une parcelle pr cise et sont successives dans le temps une culture est cultiv e apr s la r colte d une autre sur la m me parcelle Il est vident que dans de tels cas l utilisateur ne peut plus changer le type de sol 130 2 17 Conditions hors saison S1 la p riode de simulation voir 2 15 p riode de Simulation n est pas enti rement li e au cycle de croissance mais commence avant la plantation ou le semis de la culture ou se termine apr s la maturit les conditions de gestion en dehors du cycle de croissance doivent tre consid r es L information utilis e par AquaCrop dans les conditions d hors saison par exemple la pr sence de paillis la pr sence d irrigations et la qualit de l eau d irrigation en dehors du cycle de croissance peut tre affich e dans le menu Pr sentation de conditions hors saison display of off season conditions et ajust e dans le menu conditions hors saisons off season conditions Fig 2 17a et 2 17b 2 17 1 Paillis en hors saison La couverture du sol paillis mulches off season d une terre en jach re avant et ou apr s le cycle de croissance et le type de paillis peuvent tr
133. ing stomatal closure Mo effect on Harvest Index Negatrve effect on Harvest Index Effect on HI Consideration during EZ total 100 time Period buldng up Harvest index CELELETETELELETETELLELI Tam m x nm building up Harvest Index 1 0 ho ino stress The effect on HI of water stress aflecling stomatal closure FOR 100 zone anei elz Taw 20e ETa 5 0 mm day ri 1 Multiplier Hladj 0 80 x 50 39 8 Felerence Hilo _ Ces Figure 2 9e12 Effet n gatif du stress hydrique sur l Indice de r colte pendant l accroissement de l Indice de r colte Pour les s lections suivantes 1 coefficient B 11 puisement de la zone racinaire 111 demande vaporatoire 76 Vue d ensemble overview Apr s la combinaison des divers effets du stress hydrique sur le HI l Indice de r colte ajust devra rester inferieur un maximum pr d fini Dans l onglet qui pr sente l ensemble des effets du stress hydrique sur l Indice de r colte l utilisateur peut ajuster la croissance maximale autoris e Fig 2 9e13 ox Fie Crop characteristics SE Response to stresses CORRE Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatalclosure Early canopy senescence Aeration stress Harvest Index Adjustment of Ha
134. ion que l on peut attendre pour les conditions climatiques sp cifi es en absence de tout autre stress La r ponse de la culture la fertilit du sol sera diff rente si d autres stress se produisent au cours du cycle Pour une production maximale de biomasse s lectionn e AquaCrop affiche 1 le d veloppement de la canop e 11 la productivit de l eau correspondant la quantit de biomasse produite 111 la production maximale de biomasse pr vue 1v la relation calibr e de biomasse stress et v les valeurs ajust es pour des param tres particuliers de culture Fig 2 12b La relation biomasse stress Fig 2 12c calibr e dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics d termine le stress de fertilit du sol correspondant et par cons quent les valeurs des coefficients de stress Ksexp f Kswp Ksccx fCDecline Tableau 2 12a Classes les valeurs par d faut correspondantes et les plages de la fertilit des sols Valeur par d faut non limit e 99 100 presque optimale 76 98 mod r e 56 75 environ la moiti 45 55 pauvre 35 44 tr s pauvre 34 20 110 Field management F loj xi Description Soil fertility Mulches Field surface practices Biomass production About hait 7 50 j bn mian Non limiting Corresponding Waar oniani 50 4 piieg Moderate About halt Poor Info Canopy Water Productivi Biomas
135. itiale La teneur en eau du sol au d but de la simulation peut tre ajust e par 1 la sp cification de la teneur en eau du sol des profondeurs sp cifiques du profil de sol 11 la sp cification pour des couches sp cifiques ou par 111 les param tres de profil de sol la saturation la capacit au champ le point de fl trissement ou au pourcentage sp cifique de TAW disponibilit totale en eau du sol Les conditions initiales d eau du sol sont fortement d termin es par les conditions climatiques ET et pluie et des 1rrigations appliqu es dans la p riode pr c dant la p riode de simulation S1 la p riode de simulation commence la fin d une saison tr s pluvieuse la teneur en eau du profil de sol pourrait tre proche de la capacit au champ Si la simulation commence en saison s che et chaude la couche de sol en surface pourrait tre humidifi e par une pr irrigation mais le sous sol sera sec et la teneur en eau pr s du point de fl trissement 127 2 16 2 Salinit initiale du sol La salinit du sol au d but de la simulation peut tre ajust e par 1 la sp cification de la conductivit lectrique de l extrait de la p te satur e de sol ECe des profondeurs sp cifiques du profil de sol 11 la sp cification pour des couches sp cifiques ou par 111 la sp cification de tout le profil de sol une ECe sp cifique Initial conditions Description Initial soil water and salinity con
136. l imperm able l expansion est interrompue Fig 2 9b9 FA Crop characteristics E oj x r Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Flowering and Yield Formation Root deepening Temperatures medium deep rooted maximum effective rooting depth 1 00 meter Expansion 0 25 m Zrfrinirum Z 050m Shape factor 0 75 m 1 00 m Figure 2 9b9 Effet d une couche de sol imperm able sur le d veloppement des racines 56 e Temp ratures pour les degr s jours de croissance DJC Le d veloppement de la culture peut tre sp cifi en jours calendaires ou en degr s jours de croissance DJC Pour le calcul des DJC une temp rature de base en dessous de laquelle le d veloppement de la culture ne progresse pas et une temp rature sup rieure au dessus de laquelle le d veloppement de la culture n augmente plus sont requises voir Chapitre 3 section 3 2 degr s jours de croissance Ces temp ratures sont conservatrices pour une esp ce donn e mais peuvent tre sp cifiques aux vari t s culturales dans des environnements r solument diff rents Les temp ratures de base et sup rieure sont sp cifi es dans l onglet Temp ratures Fig 2 9b10 EN Crop characteristics e loj x Response to stresses S
137. la m thode d irrigation 1 l information pour le calcul du besoin net en irrigation 11 la dur e les quantit s et la qualit de l eau d un calendrier d irrigation ou 111 l information pour g n rer les calendriers d irrigation Fichiers de gestion de parcelle Man comprenant les caract ristiques de la parcelle sur laquelle la culture est cultiv e Fichiers de profil de sol SOL contenant les caract ristiques de profil de sol Fichiers des eaux souterraines G WT contenant les caract ristiques de la nappe phr atique Fichiers avec les conditions sp cifiques du profil de sol au d but de la p riode de simulation S WO Fichiers avec les conditions de gestion hors saisons OFF et Fichiers de simulation unique PRO contenant les informations sur la p riode de croissance et de simulation les param tres de configuration du programme et les noms d une s rie de fichiers de donn es d entr e d crivant l environnement et les conditions initiales et hors saison Fichiers de simulation multiples PRM contenant les informations sur les param tres de configuration du programme et sur la p riode de croissance et de simulation les noms d une s rie de fichiers de donn es d entr e d crivant l environnement et les conditions initiales et hors saison pour chacune des simulations Des observations du terrain peuvent aussi tre stock es dans des fichiers textes et sont r
138. le Plat Groundwater table S Poux Varying in depth pois salinity C Absent Constant depth and salirnty ii Salinity of groundwater Add 1 z observations ECoutf 00 fdS m First day of observations FF Mot Imked to a specific year 1 January 4 assign When Depth Salinity 1 00 1 0 1 March LEE RENE 100 1 50 20 Es 19 July 200 2 00 30 300 1 30 1 0 o pe E RE Clear observations Figure 2 14b Sp cification des caract ristiques variables d une nappe phr atique non li e une ann e sp cifique not linked to a specific year dans le menu Caract ristiques de l eau souterraine groundwater characteristics 122 Le Groundwater characteristics 0I X growing cycle Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep ct Nov Dec Jan Groundwater Depth 1m Croundade salinity EC dS m X Cancel Figure 2 14c Pr sentation graphique des caract ristiques variables d une nappe phr atique non li e une ann e sp cifique dans le menu de Caract ristiques de l eau souterraine groundwater characteristics 123 e Caract ristiques li e s une aux ann e s sp cifique s S1 les caract ristiques sont li es des ann es sp cifiques l interpolation lin aire est appliqu e seulement entre les jours o les caract ristiques sont indiqu es Fig 2 14d et 2 14e Les caract ristiques pour
139. lection d un crit re de temp rature dans le menu D but g n r sur base de pluviom trie ou temp rature de lair onset based on rainfall or air temperature Les crit res suivants peuvent tre choisis afin de d terminer le d but du cycle de croissance bas sur la temp rature de l air La temp rature minimale journali re de chaque jour d un certain nombre de jours successifs est gale ou est sup rieure une temp rature de l air minimale sp cifi e La temp rature moyenne journali re de chaque jour d un certain nombre de jours successifs est gale ou est sup rieure une temp rature de l air moyenne sp cifi e La somme des degr s de croissance pour un certain nombre de jours successifs est gale ou est sup rieure aux nombres de degr s jours de croissance sp cifi s Le cumul des degr s de croissance depuis le d but d une p riode de recherche est gal ou exc de les degr s jours de croissance sp cifi s La premi re occurrence d une date de d but est la premi re date pour laquelle le crit re s lectionn est valable Les 10 occurrences suivantes de dates de d but peuvent tre visualis es en cliquant la commande lt Prochai ins jours gt next days 104 2 11 Gestion d irrigation La gestion d irrigation s lectionn e peut tre affich e dans le menu Affichage de gestion de l irrigation display of irrigation management et mise jour dans le menu Gestion d ir
140. lement cumul Biomasse Biomasse produite cumul e tonne ha B rel Biomasse produite relative V0 Somme Tr Transpiration de la plante cumul e mm Tr Trx Transpiration de la plante relative 0 GDD Degr s de croissance C jour HI Indice de r colte HI Z Profondeur efficace des racines m WP Productivit de l eau g m2 Production Production tonne ha Selln Sel infiltr dans le profil tonne ha Somme Sin Sel infiltr dans le profil cumul tonne ha SelOut Sel drain en dehors du profil tonne ha Somme Sout Sel drain en dehors du profil cumul tonne ha SelUp Sel remont partir de la nappe phr atique tonne ha Somme Sup Sel remont cumul tonne ha SelTot Sel accumul dans le profil tonne ha SelZ Sel accumul dans la zone racinaire tonne ha ECe EC de l extrait de p te de sol de la zone racinaire dS m ECsw EC de l eau du sol dans la zone racinaire dS m ECgw EC de la nappe phr atique dS m 145 e Onglet profile d eau du sol Dans l onglet profile d eau du sol soil water profile du menu Simulation la teneur en eau simul e dans les diff rents compartiments du profile de sol est ajust e pour chaque jour de la p riode de simulation e Onglet salinit du sol Dans l onglet salinit du sol soil salinity du menu Simulation le profil de salinit du sol simul et les param tres du bilan de sel du profile de sol et de la zone racinaire sont ajust s pour chaque jour de
141. les crop characteristics 98 Mise au point Pour les cultures ou l effet de stress de salinit du sol sur la biomasse est consid r la calibration peut tre mise au point en cliquant sur le bouton lt Calibrer gt calibrate du menu Caract ristiques culturales crop characteristics qui pr sentera le menu Calibration du stress de salinit du sol calibration soil salinity stress Fig 2 9j4 En cliquant sur le bouton lt Red marrer la calibration gt restart calibration du panel de contr le du menu Calibration du stress de salinit du sol calibration soil salinity stress l utilisateur retourne l onglet Observations de terrain field observation Fig 2 973 99 2 9 11 Calendrier Un aper u du calendrier de la p riode de croissance est pr sent dans l onglet Calendrier calendar du menu Caract ristiques culturales crop characteristics Fig 2 9k EA Crop characteristics e i loj xj Description Development Production Biomass stress Calendar Calendar of growing cycle no water and fertility limits growing cycle Jan Feb Mar Ap May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec day 1 after sowing maturity o Length TE j Date O Growth Stages days From day 1 after sowing l 22 March 13 3 to emergence neee LEE LEE RE 27 March 1979 to maximum canopy cover
142. les conditions dans le profil du sol ou le climat surtout quand on simule en mode jour calendrier Ces param tres pourraient n cessiter des ajustements afin de tenir compte de la vari t locale et ou des conditions environnementales locales Quand une culture n est pas disponible dans la base de donn es un fichier de culture peut tre cr en sp cifiant seulement le type de culture culture fruiti res c r ali res culture de racine ou tubercule I gumineuse ou culture fourrag re et la dur e de son cycle de croissance A partir de ces informations AquaCrop fournira des valeurs par d faut ou des chantillons de valeur pour tous les param tres requis En absence d information plus sp cifique ces valeurs peuvent tre utilis es A travers l interface utilisateur les valeurs par d faut peuvent tre ajust es 18 1 3 3 Caract ristiques du sol Le profil de sol peut comprendre jusqu cinq horizons diff rents de profondeur variable ayant chacun ses propres caract ristiques physiques Les caract ristiques hydrauliques consid r es sont la conductivit hydraulique saturation Kat les teneurs en eau du sol saturation Osat la capacit de champ Orc et au point de fl trissement permanent Opwp L utilisateur peut se servir des valeurs indicatives fournies par AquaCrop pour divers classes de texture de sol ou peut importer des donn es localement d termin es ou encore d terminer les donn e
143. les conditions hors saison seulement disponible si la p riode de simulation n est pas li e au cycle de croissance Le choix du cycle de croissance des cultures et la p riode de simulation sont pr sent s partir de la commande lt Calendrier gt calendar Si aucun fichier n est choisi les conditions par d faut sont pris en compte voir 2 3 param tres par d faut au d marrage Cr er un projet simulations multiples ann es successives L utilisateur choisi le fichier Climat le fichier Culture et pr cise le premier jour de semis plantation ou un crit re voir 2 10 2 D but G n r pour g n rer un jour de d marrage seulement disponible si un fichier Climat est choisi and _ L ann e du d but de la s rie d ann es successives le fichier commun d irrigation le fichier commun Gestion de parcelle le fichier Profil de sol Je fichier commun Eau souterraine la p riode de simulation en pr cisant le premier jour de la simulation initiale les p riodes des suivantes simulations disponible seulement si un fichier Climat a t choisi le fichier avec les conditions initiales les conditions initiales pour les prochaines simulations disponible seulement si un fichier Climat est choisi le dossier commun avec les conditions hors saison disponible seulement si la p riode de simulation n est pas li e au cycle de croissance et le nombre d ann es 136
144. lmott 1982 a aussi nonc que dans le contexte des sciences atmosph riques r et r sont insuffisants et souvent trompeuses lorsqu elles sont utilis es pour valuer la performance d un mod le L analyse de l erreur r siduelle la diff rence entre les pr dictions et observations du mod le P1 O1 est suppos e contenir plus d informations appropri es et perspicaces Racine carr e de l erreur quadratique moyenne RMSE La racine carr e de l erreur quadratique Moyenne ou RMSE est l un des indicateurs statistiques les plus largement utilis s Jacovides and Kontoyiannis 1995 et mesure l amplitude moyenne de la diff rence entre les pr dictions et les observations Il va de 0 l infini avec le premier 0 indiquant une bonne performance et le dernier un mod le pauvre Un grand avantage de RMSE est qu il r sume la diff rence moyenne dans les unit s de P et O Elle ne fait cependant pas de diff rence entre sur et sous estimation Si Zte 0 8 4b n Un des d savantages de RMSE est que les erreurs r siduelles sont calcul es comme des valeurs carr es ce qui r sulte en ce que les valeurs sup rieures dans une s rie de temps ont plus de poids compar es aux valeurs inf rieures Legates and McCabe 1999 et que le RMSE est particuli rement sensible aux valeurs extr mes Moriasi et al 2007 Ceci est une faiblesse de 55 tous les indicateurs statistiques o la variance r siduelle est carr e y c
145. mass Biomass range affecting HI from 63 x Cancel N Program settings D3 Main Menu Figure 2 9e7 Effet positif sur l Indice de r colte du stress hydrique pre anth re before flowering affectant la production de biomasse Tableau 2 9e5 Classes pour l effet positif maximal du stress pre anth re sur HI Pourcentage d augmentation du HI Mod r Fort Tr s fort J2 Pendant la floraison during flowering Lorsque le stress est tr s s v re et inhibe directement la pollinisation l effet sur HI est n gatif pour une classe donn e de fruits potentiels excessifs et sa magnitude est d fini par un coefficient de stress hydrique Ks Le seuil d chec de pollinisation exprim comme une fraction p de la TAW est inf rieur plus fort que le niveau du stress au seuil de fermeture des stomates et de d clenchement de la s nescence Le coefficient de stress hydrique Ks diminue lin airement del 0 entre le seuil sup rieur ppoi et le seuil inf rieur point de fl trissement permanent L utilisateur sp cifie l puisement d eau du sol p au seuil ou s lectionne une classe pour une r sistance relative la s cheresse Fig 2 9e8 Tab 2 9e6 A Crop characteristics E E OI x cr Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatal closure Early canopy sen
146. mass Calendar Evapotranspiration no water fertility or salinity stress Co efficients Water extraction pattem Water extraction pattern Water extraction patter throughout the effective root zone bottom 1 4 Restrictive soil laver blocking root zone expansion Extraction terms Adjusted water extraction pattern N Program settings X Cancel Er Main Menu H Save at Figure 2 9c3 Ajustement du mode d extraction de l eau en pr sence d une couche de sol imperm able bloquant l expansion de la zone racinaire 60 2 9 4 Production e Productivit de l eau d une culture normalis e pour le climat et le CO2 WP Pour simuler la biomasse et le rendement la productivit de l eau normalis e pour le climat et pour la concentration du CO2 de l air WP crop water productivity est exig e WP est un param tre conservateur Pour une utilisation avec les esp ces de culture sans WP calibr e des valeurs g n rales sont fournies par AquaCrop pour les esp ces C3 et C4 Si l organe r coltable est riche en huile et ou prot ines WP apr s le d but de floraison doit tre r duit durant la p riode de formation du rendement en le multipliant par un facteur d ajustement entr par l utilisateur Fig 2 941 Crop characteristics _ loj x m Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop producti
147. mes d irrigation mouillent seulement une fraction de la surface du sol Quand seulement une partie de la surface du sol est mouill e moins d eau s vapore de la surface du sol apr s une irrigation En s lectionnant une m thode d irrigation une valeur indicative de la fraction de surface du sol mouill e est assign e Tab 2 11c L utilisateur peut modifier la valeur si une information plus sp cifique est disponible partir d observations de terrain Tableau 2 11c Valeurs indicatives pour la fraction de la surface du sol mouill pour diverses m thodes d irrigation irrigation par aspersion irrigation de bassin irrigation par planche irrigation la raie chaque sillon lit troit irrigation la raie chaque sillon grand lit irrigation la raie sillons altern s goutte goutte micro irrigation goutte goutte sous sol 108 2 11 6 Qualit d eau d irrigation Etant donn que la qualit de l eau d irrigation peut changer au cours de la saison elle doit tre pr cis e pour chaque v nement d irrigation voir 2 11b et 2 11c La qualit est exprim e par la conductivit lectrique de l eau d irrigation EC en deciSiemens par m tre dS m Lorsque la qualit de l eau d irrigation reste constante au cours du cycle cultural une EC constante peut tre attribu e tous les v nements d irrigation Des valeurs indicatives d ECw pour diff rentes classes d eau d irrigation sont r pertori es dans le
148. midit ant c dente II AMCII L eau facilement vaporable REW readily evaporable water exprime la quantit d eau qui peut tre vapor e de la couche de surface du sol dans une phase d nergie limit e voir Chapitre 3 L utilisateur peut sp cifier des valeurs autres que les valeurs par d faut pr sent es pour CN et REW si des informations sp cifiques sur la surface du sol sont disponibles Tableau 2 13b Valeurs de CN par d faut pour diff rentes conductivit s hydrauliques saturation pour l horizon de surface Conductivit hydraulique satur e Valeur par d faut de CN Ksat mm jour pour AMC II 65 75 80 85 EJ Soil profile characteristics Description Characteristics of soil horizons Soil surface Restrictive soil layer Surface runoff Curve Number CN g5 Specified by soll type Tit i tirtrls f Le ts Jul slope land use and cover rit S Default value CN 65 Soil evaporation Fe Readily Evaporable Water F i REW 7 mm A i LL Es value 10 mm evaporating soil surface layer 0 04 m Cancel Program settings p gt Main Menu A Save as Ca Figure 2 13b Caract ristiques de la couche de surface du sol 117 2 13 4 Couche de sol restrictive Si une couche de sol imperm able bloque le d veloppement des racines l utilisateur sp cifie sa profondeur Fig 2 13c L expansion de la zone racinaire est interrompu
149. n Select Create Field data file Path S Display Update Field data 1 No held observations Exit Program Figure 2 19a Les commandes lt S lectionner Cr er un fichier Donn es de terrain gt select create field data file et lt Affichage Mise jours des donn es de terrain gt display update field data du Menu principal 141 2 19 2 Sp cification des donn es de terrain Dans le menu Donn es de terrain field data l utilisateur pr cise les donn es de terrain observ es qui peuvent consister en la couverture de la canop e verte observ e CC la biomasse s che au dessus du sol B et ou la teneur en eau du sol SWC collect es pendant un nombre pr cis de jours Fig 2 19b La valeur moyenne et son cart standard peuvent tre sp cifi s si plusieurs observations ont t faites pendant l chantillonnage d un jour pr cis La teneur en eau du sol est la teneur en eau totale dans une zone bien d finie ex la zone des racines Par cons quent la profondeur du sol pour lequel les teneurs en eau avaient t calcul es doit tre pr cis e Description Field data Add 1 measurements Le L Notinked io a specie veai 22 March 2007 Close for soil depth 1 00 jm Green Canopy dry above ground Soil water content Cover CU Biomass B When 30 2000 200 Dane 1 T Apt 2007 11 5 0 20 April 2007 30 30 0 5 0 1 000 0 300 30 April 2007
150. n d eau climate and water balance du menu Simulation des valeurs sont donn es pour l vaporation du sol la transpiration d une culture le ruissellement l infiltration de l eau le drainage et la remont e capillaire Les v nements irrigations sont pr sent s dans le menu Irrigation Fig 2 20d joli 41 1 May 1986 ET 050 21 May 1966 50 0 0 70 10 June 1986 50 0 1 20 lA Simulation run Mi CONTINUE advance INPUT 13 July 1986 ETo 6 9 mm day Rain 05 mm day n mem Es Irri 00 mm day MAT asm 30 June 1386 50 0 1 75 OUTPUT Produc 12 July 1986 Biom Yit y Cimate Crop Sol water ECgw Soil water profe Soi saini Soil water balance INPUT 13 July 1986 OUTPUT 12 July 1986 growing dena 132 Cday CO2 13 47193 ppm Elo 693 mm CCC eee rom 22 March 1988 to 12 July 1986 g mm das tal mm Evaporation E 00 86 9 In gowng cycle Transpiration Tr 34 0 0 86 9 393 7 Rain 05 mm irri O0 mm Surface Water Runoff 00 2 4 in T pprap E infiltrated 0 0 309 5 p a l Drained 0 0 225 GD 1621 1 C Groundwater table ETo 5295 mm at 200 m Capillary Rise 1 621 Rain 111 9 mrm TE et tooo o o o OoOO Q Numerical output K Main Menu ns Figure 2 20 d Pr sentation des param tres du Climat et du Bilan d eau climate and soil water balance dans le menu
151. nde lt S lectionner Cr er un fichier d observation gt select create observation file du Menu Principal l utilisateur a acc s la base de donn es o les fichiers de donn es sont enregistr s ou peut cr er de nouveaux fichiers de donn es La base de donn es par d faut est le sous r pertoire du dossier OBS d AquaCrop Avec la commande lt R pertoire gt path l utilisateur peut sp cifier d autres r pertoires A partir du Menu principal l utilisateur peut afficher les donn es de terrain observ es dans le menu Affichage de donn es de terrain display of field data par un clic sur le nom du fichier ou l ic ne correspondante dans le Menu principal En choisissant la commande lt Afficher Mettre jour les donn es de terrain gt display update field data les donn es de terrain peuvent tre affich es sp cifi es ou mises jour dans le menu Donn es de terrain field data ES Main menu OI xi Environment and Crop Climate Climate n one Specity climatic data when Running AguaCrop Crop Growing cycle Day 1 alter sowing 22 March Maturity 24 July Crop DEFAULT CRO generic Crop Management x W AA Imigation None Rainfed cropping igm Field None No specific field management Soil l Soil profile DEFAULT SOL Deep loamy soil Groundwater INone no shallow groundwater table Simulation Simulation period Le _ nitial conditions ea Ci
152. ner toute p riode de simulation mais devra sp cifier les donn es climatiques au moment de l ex cution La graphique dans le menu pr sente sur un axe de temps 1 la longueur de la p riode de croissance de la culture Crop 11 la p riode de simulation choisie Simulation et 111 la p riode pour laquelle des donn es climatiques sont disponibles Climate 126 2 16 Conditions initiales Les informations utilis es par AquaCrop au d but de chaque simulation peuvent tre affich es dans le menu Pr sentation des conditions initiales display of initial conditions et ajust es dans le menu Conditions initiales initial conditions Fig 2 16a ES Initial conditions Description Initial soil water and salinity content Water between soil bunds Specify soil water and salinity content at particular depths linear interpolation applied C for specific layers 5 depth s considered Soil water profile Soil salinity profile Soil water Soil depth content salinity Soil water profile ams vol dS m soil water content vol i oo 20 io E 3 045 3400 0 20 4 065 150 oo EE 5 1 00 10 00 0 00 Field Capacity Wilting Point xX Cancel N Program Settings EF Main Menu Figure 2 16a Sp cification de la teneur en eau initiale du sol dans le menu Conditions initiales initial conditions 2 16 1 Teneur en eau in
153. nregistrement 1 11 ou 21 pour les d cades ou 1 pour les mois 1 Premier mois d enregistrement 1999 Premi re ann e d enregistrement 1901 si non li une ann e sp cifique Moyenne ETo mm jour l 2 3 4 5 6 7 8 9 i l 163 Table2 21d Structure d un fichier pluviom trie fichier avec extension PLU Contenu du fichier Description de ce qui est pr sent en s lectionnant le fichier 1 Donn es journali res 1 journali res 2 d cadaires et 3 mensuelles 1 Premier jour d enregistrement 1 11 ou 21 pour les d cades ou 1 pour les mois 1 Premier mois d enregistrement 1999 Premi re ann e d enregistrement 1901 si non li une ann e sp cifique Pluviom trie Total mm QD IN LA R D D A 2 21 3 Fichier CO Un fichier CO2 CO2 contient la moyenne annuelle de donn es de CO2 atmosph rique en ppm pour une s rie d ann es organis e en ordre chronologique Pour les ann es non sp cifi es dans le fichier AquaCrop g n rera au moment de la simulation la concentration en CO2 par interpolation linaire entre les valeurs de CO2 sp cifi es de la premi re et la derni re ann e Pour les ann es en dehors de la plage de liste la concentration atmosph rique de CO2 est suppos e tre gale la valeur sp cifi e de la premi re ann e pour les ann es pr c dentes ou la valeur sp cifi e pour la derni re ann e pour le reste des ann es En cr ant le fichier CO
154. nt tous la m me structure et consistent en 5 lignes contenant des informations exig es par le programme une ligne vide pour s parer les informations des enregistrements 2 lignes pour le titre des enregistrements la liste des enregistrements 1 ligne pour chaque donn e journali re d cadaire et mensuelle Les donn es sont la temp rature de l air journali re moyenne d cadaire ou les minimum et maximums mensuels en d gr es Celsius l ETo journali re moyenne d cadaire ou mensuelle en mm jour et la pluviom trie total journali re d cadaire et mensuelle en mm Les donn es se composent de nombres entiers ou r els avec 1 chiffre 1 10 d un d gr e ou d un millim tre Tableau 2 21b Structure d un fichier temp rature de l air fichier avec extension TMP Description de ce qui est pr sent en s lectionnant le fichier 1 Donn es journali res 1 journali res 2 d cadaires et 3 mensuelles 1 Premier jour d enregistrement 1 11 ou 21 pour les d cades ou 1 pour les mois 1 Premier mois d enregistrement 1999 Premi re ann e d enregistrement 1901 si non li une ann e sp cifique Tmin C TMax C O0 I NL R D A Tableau 2 21c Structure d un fichier d ETo fichier avec extension ETo Description de ce qui est pr sent en s lectionnant le fichier 1 Donn es journali res 1 journali res 2 d cadaires et 3 mensuelles 1 Premier jour d e
155. num rique Pour chacun des trois s ries d observations de terrain couverture de la canop e biomasse et teneur en eau du sol l utilisateur trouve dans le menu Evaluation des r sultats simul s evaluation of simulation results l 2 trac es Fig 2 20 sont affich es et Des indicateurs statistiques valuant les r sultats de simulation Fig 2 20k Les valuations peuvent tre enregistr es sur un disque pour une utilisation ult rieure 153 Un graphique o les valeurs simul es et observ es avec leurs d viations standard sont Un affichage num rique o les valeurs simul es et observ es avec leurs d viations standard Description l Canopy Cover Biomass Soil water content Observations Save assesment dry above ground Biomass B Figure 2 20j Biomasse s che au dessus sol simul e ligne et observ e points avec leur d viations standard lignes verticales dans le menu Evaluation des r sultats simul s evaluation of simulation results JOE Figure 2 20k Indicateurs statistiques pour l valuation de la biomasse s che au dessus sol simul e dans le menu Evaluation des r sultats simul s 154 e Indicateurs statistiques L valuation de performance d un mod le est importante pour apporter une estimation quantitative de la capacit du mod le reproduire une variable observ e pour valuer l impact du calibrage des param tres du mod le et
156. off season M adjustment for partial wetting Into Percentage of soil surface wetted i D 100 z Before cropping period After cropping period irrigation ewents When Depth 2 50 21 March Day number 1 DNr 1 22 February M Irrigation water quality Electrical conductivity 0 4 dS m Class good T 8 DayNumber 28 DNr 28 21 March Clear All Events growing cycle X Cancel gt Main Menu bd Save on disk Figure 2 17b Sp cification d une pr irrigation dans le menu Conditions hors saison off season conditions Tableau 2 17 Classes et valeurs par d faut pour la qualit de l eau d irrigation Classe Conductivit lectrique dS m Qualit de l eau d irrigation Valeur par d faut 0 excellente bonne mod r e pauvre tr s pauvre 132 2 18 Caract ristiques de projet Lorsque l on proc de une simulation on prend en compte les conditions initiales applicables au d but de la p riode de simulation ainsi que les conditions environnementales pertinentes lors d une simulation Si la p riode de simulation ne co ncide pas enti rement avec le cycle de croissance de la culture les conditions hors saison valables en dehors de la p riode de croissance seront galement prises en compte Avant de proc der une simulation l utilisateur peut pr ciser dans le menu principal la date de
157. omasse n est pas consid r pas calibr Processus de calibration Les fichiers prot g s de culture fournis par la FAO ne consid rent pas l effet de stress de fertilit du sol sur la biomasse et ont besoin d tre calibr s avant que l effet ne soit simul Fig 2 9h2 EA crop characteristics 3 MISES Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Effects Calendar Effects of soil fertility stress Biomass production l affected by soil fertility stress Not considered C Considered by local calibration Calibrate adjustment not considered ino conection for soi fertility stress kani Program settmgs EF Ham Henu H Save a Figure 2 9h2 Pr sentation dans le menu de Caract ristiques culturales crop characteristics d une culture pour laquelle l effet de stress de fertilit du sol sur la biomasse n est pas consid r 83 En s lectionnant Consid r dans l onglet du menu Caract ristiques culturales crop characteristics Fig 2 9h2 AquaCrop affichera le menu Calibration de stress de fertilit du sol calibration soil fertility stress dans lequel la calibration peut tre d marr e Fig 2 9h3 Dans l onglet Observations de terrain du menu Calibration de fertilit du sol calibration soil fertility stress Fig 2 9h3 l utilisateur sp cifie r f rence Fig 2 9h1 les observations
158. omasse simul e tout au long du cycle de la culture pour le d veloppement de la canop e et la transpiration de la culture repris en Figure 1 2h est affich e la Figure 1 2 12 ton ha time day 20 40 EU o 100 120 Figure 1 2j Simulation de la production de biomasse pour la culture dont le d veloppement de canop e et la transpiration est donn la Fig 1 2h Pendant la simulation WP normalis e pourra tre ajust e afin de consid rer une concentration atmosph rique de CO2 diff rente de 369 41 ppm valeur de r f rence 1 e la concentration pour l an 2000 l Observatoire Mauna Loa Hawaii Ceci est simul en multipliant WP avec un facteur de correction Le facteur de correction est plus grand que 1 quand la concentration en CO2 d passe les 369 41 ppm et plus petit que 1 lorsque la concentration en CO est inf rieure la valeur de r f rence le type de produits qui sont synth tis s durant la formation de rendement S ils sont riches en lipides ou prot ines beaucoup plus d nergie par unit de poids sec est requis qu avec la synth se d hydrates de carbone Par cons quence la productivit de l eau durant la formation de rendement doit tre r duite Ceci est simul en multipliant WP avec un coefficient de r duction pour les produits synth tis s une fertilit du sol limit e Comme le stress de fertilit du sol pourrait diminuer la productivit de l eau de la culture l
159. ompris celles de EF et Willmott qui sont discut es plus bas Racine Carr e de l Erreur quadratique Moyenne normalis e NRMSE Parce que la RMSE est exprim e dans les unit s des variables tudi es elle ne permet pas de tester le mod le sous une large gamme de conditions m t o climatiques Jacovides and Kontoyiannis 1995 Cependant la RMSE peut tre normalis e en utilisant la moyenne de la variable observ e O La RMSE normalis e NRMSE est exprim e en pourcentage et donne une indication de la diff rence relative entre le mod le et les observations sr nRMSE Ee Of oo d 8 4c n Une simulation peut tre consid r e excellente si la NRMSE est inf rieure 10 bonne si elle est entre 10 et 20 acceptable entre 20 et 30 et pauvre lorsqu elle est sup rieure 30 Mod le du coefficient d efficacit de Nash Sutcliffe EF Le mod le du coefficient d efficacit de Nash Sutcliffe EF d termine l amplitude relative de la variance r siduelle compar e la variance des observations Nash and Sutcliffe 1970 Une autre mani re de voir cela est de dire que EF indique comment la graphique des donn es observ es contre celles simul es convient la ligne 1 1 Moriasi et al 2007 EF peut aller de Pinfini 1 Un EF de 1 indique un parfait accord entre le mod le et les observations un EF de 0 signifie que les pr dictions du mod le sont aussi pr cises que la moyenne des donn es observ es et un E
160. on Tunis Tunisia dimatic data File Rainfall Tunis PLU Daily rainfall from 1 Jan 1979 to 31 May 2002 ETo Tunis ETo Tunis Tunisia daily data 1 January 1979 31 December 2002 TemperatureTunis TMP Tunis Tunisia daily data 1 January 1979 31 December 2002 Default atmospheric CO2 concentration from 1902 to 2099 Figure2 8 Menu Donn es climatiques climatic data 2 8 1 Temp rature minimale et maximale de l air Les donn es de temp rature sont utilis es pour calculer les degr s jours de croissance qui d terminent le d veloppement de la culture et la ph nologie voir 2 9 2 et aussi pour faire des ajustements de la production de biomasse pendant les p riodes froides destructrices voir 2 9 8 En absence de donn es journali res les donn es d entr e peuvent aussi consister en des donn es d cadaires ou mensuelles et le programme utilise une proc dure d interpolation pour obtenir la temp rature journali re partir des moyennes d cadaires ou mensuelles La temp rature minimale journali re de l air Tn et la temp rature maximale journali re de l air Tx sont respectivement la temp rature minimale et maximale de l air observ e pendant une p riode de 24h commen ant minuit Tn et Tx d cadaires ou mensuelles sont les moyennes des valeurs journali res 37 2 8 2 Evapotranspiration de r f rence ET L vapotranspiration de r f rence nomm e ET est utilis e dans AquaCrop comme une mesure de l
161. on no water fertility or salinity stress Crop Water Productivity Harvest Indes Crop Water Productivity normalized for climate and C02 M Adjustment for yield formation WP 17 0 g m2 WP yield formation 11 9 g m2 0 170 ton ha CRIE of WP Close Indicative ranges C4 crops 30 35 g m2 Performance under elevated coz C3 crops 15 20 g m2 sum Tr ETo X Cancel Program settings H Save as Figure 2 9d1 Productivit de l eau crop water productivity normalis e pour le climat et la concentration atmosph rique du CO et son ajustement si les organes r coltables sont riches en huile et ou en prot ines 61 e Performance sous une concentration atmosph rique lev e de CO2 WP est ajust e quand on ex cute une simulation avec une concentration atmosph rique de CO2 diff rente de la valeur de r f rence c est dire 369 41 ppm mesur s Mauna Loa Hawaii 2000 L ajustement est obtenu en multipliant WP avec un coefficient de correction comme discut dans le Chapitre 3 Section 3 11 Biomasse au dessus du sol L ajustement th orique ne pourra pas tre enti rement valable quand 1 la fertilit du sol n est pas correctement ajust e la productivit accrue dans des conditions de concentration lev e de CO et ou 11 la capacit d absorption de la vari t de culture n est pas encore capable de prendre en charge une concentration lev e de CO2 La perf
162. onment and Crop Climate SELECT file from Data Base igion _f pr Create Climate file ao oe double Click a File in the list to select Soil eu Soil profile Groundwater Simulation Simulation period Er P am Initial conditions None Cordoba Spain 1Jan 3Dec1986 Data by University of Cordoba Davis CLI Davis Calfomia 1Jun 310ct1886 Data by University of California Foggia CLI Foggia Itali 1Jan2000 310ec2001 Data by Consig o per la Ricerc Hawzen CLI Hawzen strategy Lima CLI Lima Peru Tar 31Dec1956 Data by Intemational Potato Institute n 31Dec2004 Data by Intemational ic B a nos C LI Los Los Banos Philippines 1Ja Project 7 Project None Field data 2 Field data None Selected File LosBanos CLI tx m GC Diplan Update Cimatic data x Figure 2 4 Acc s la S lection du fichier climat select climate file o les fichiers de donn es d entr e peuvent tre choisis dans la base de donn es et o la s lection peut tre annul e avec la commande lt UNDO selection gt 2 4 1 S lectionner un fichier En cliquant sur la commande lt S lectionner gt select du Menu Principal main menu une liste des fichiers de donn es d entr e disponibles dans le r pertoire choisi est affich e dans un des menus de la fen tre S lectionner un fichier select file Fig 2
163. op e verte CC travers le cycle de croissance en absence de stress CCo et CCx sont les couvertures de canop e verte initiale et maximale respectivement CGC est le coefficient de croissance de canop e verte CDC est le coefficient de d clin de canop e verte L effet du stress en eau sur l expansion de la canop e est simul en multipliant le coefficient de croissance de canop e CGC avec le coefficient de stress en eau pour l expansion de la canop e KSexp w Quand l puisement en eau de la zone racinaire s accro t et tombe en dessous du seuil sup rieur le coefficient de stress devient plus petit que 1 et l expansion de la canop e commence se r duire Fig 1 2c Quand le seul inf rieur de l puisement de la r serve en eau de la zone racinaire est atteint Ksexp w gale z ro et le processus s arr te compl tement Par cons quent CCx ne pourra pas tre atteinte ou beaucoup plus tard que d crit dans la Figure 1 2d pour des conditions sans stress La s nescence pr coce de la canop e est d clench e quand le stress devient s v re Par cons quent le seuil sup rieur d puisement en eau de la zone racinaire pour la s nescence est beaucoup plus bas dans Fig 1 2c et s approche du point de fl trissement permanent Le d gr e de s nescence est d crit par la valeur du coefficient de stress en eau pour la s nescence pr coce de la canop e KSsen qui modifie le coefficient de d clin de canop
164. ormance de la culture sous une concentration atmosph rique lev e de CO2 peut tre ajust e par l utilisateur en changeant ses capacit s d absorption en accord avec la gestion attendue de la fertilit du sol et de la vari t cultiv e Fig 2 9d2 Fa Crop characteristics i loj xj Response to stresses zaen Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop production no water fertility or salinity stress Crop water Productivity Harvest Index Crop Water Productivity normalized for climate and C02 Adjustment for yield formation WP 17 0 g m2 WP meld formation 11 9 g m2 0 170 ton ha LP ofWP Close Indicative ranges Performance under elevated C02 C cops EN C3 crops Sink strength 50 E x Display TES Relationship Transpiration Biomass Relationship WP Atmospheric CO2 concentration F Adjustment of WP for C02 _ theoretical adjustment ms adjustment with consideration of crop type 729 0 g m2 50 2 sink strength 25 0 g m2 Close 21 0 g m2 RENE The ss 17 0 g m2 450 Cancel NN Program settings E Main Menu Figure 2 942 Productivit de l eau ajust e la concentration atmosph rique en CO2 en consid rant le type de culture et la capacit d absorption de la culture 62 e Indice de r colte de r f
165. ortion de la feuille du tableau Groundwater characteristics E 2 10 x Description Groundwater table Plot Groundwater table alerte Yaning in depth and or salinity G Presei anma in depth and or s n y C Absent Constant depth and salimity Characteristics of groundwater table Depth 2 00 B meter below soil surface Salinity 00 dS m Figure 2 14a Sp cification des caract ristiques constantes d une nappe phr atique dans l onglet eau souterraine du menu Caract ristiques de l eau souterraine groundwater characteristics 121 2 14 2 Caract ristiques variables tout au long de l ann e Les caract ristiques peuvent varier tout au long de l ann e Les caract ristiques sont sp cifi es dans l onglet du tableau des eaux souterraines Fig 2 14b et 2 14d et sont graphiquement pr sent es dans l onglet Plot Fig 2 14c et 2 14e Les caract ristiques de la nappe phr atique pour des jours intermittents seront obtenues au moment de l ex cution de la simulation par le biais d une interpolation lin aire e Les caract ristiques ne sont pas li es une ann e sp cifique Si les caract ristiques ne sont pas li es une ann e sp cifique l interpolation lin aire s applique aussi entre les caract ristiques indiqu es sur le dernier et premier jour Fig 2 14b et 2 14c FA Groundwater characteristics 01 x Description Groundwater tab
166. osure 72 de Bz aa 000 dS m Yield 2 942 ton ha _ early senescence none quality 1 Climate Crop Soil water Biomass Soil water profile Soil salinity Climate and water balance Production Environment Ci Deep percolation z a tonha Biomass produced cumulative z Biomass produced cumulahvel Biomass produced relative Biomass Crop transpiration cumulative Crop transpiration relative Growing degrees Scale Harvest Index HI Rooting depth effective Water Productivity 0P 0 tonha i time day 20 40 60 60 100 120 Figure 2 20b S lection d un param tre pour affichage dans le menu Simulation 144 Tableau 2 20a Param tres du bilan d eau du sol de culture et de salinit du sol qui peuvent tre s lectionn s pour pr sentation dans le menu Simulation Param tres du bilan d eau du sol Drainage Percolation profonde Somme drainage Percolation profonde cumul e ET Evapotranspiration Somme ET Evapotranspiration cumul e ETx Evapotranspiration maximum ET Tx Evapotranspiration relative Inf Eau infiltr e Somme Inf Eau infiltr e cumul e Irri Irrigation Somme Irri Irrigation cumul e Pluie Pluviom trie Somme Pluie Pluviom trie cumul e Evap Evaporation du sol Somme E Evaporation du sol cumul e Ex Evaporation du sol maximum E Ex Evaporation du sol relative Ruissellement Ruissellement Somme Ruissellem Ruissel
167. oxyde de carbone 1 2 3 4 fonctions de r ponse au stress hydrique sur l expansion des feuilles la s nescence la conductance stomatique et l indice de r colte Les traits continus indiquent les liens directs entre les variables et les processus Les traits interrompus indiquent les feed backs Voir section 1 2 pour une description d taill e Les caract ristiques qui diff rentient AquaCrop d autres mod les de cultures sont son focus sur l eau utilisation de la couverture par la canop e au lieu de l indice foliaire l utilisation de valeurs normalis es de productivit de l eau WP pour des demandes vaporatoires et des concentrations de CO2 qui conf rent au mod le une grande capacit d extrapolation pour divers emplacements saisons et climats y inclus des scenarii de climats futurs le relativement petit nombre de param tres des donn es d entr e qui n cessitent le plus souvent des param tres et variables explicites et souvent intuitifs une interface utilisateur facile l emploi et intuitive son quilibre consid rable entre la pr cision la simplicit et la robustesse la possibilit de l appliquer dans des divers syst mes agricoles existants travers le monde Quoique le mod le soit relativement simple 1l met en valeur les processus fondamentaux impliqu s dans la productivit des cultures et dans les r ponses aux d ficits en eau tant d un
168. p cifie les paillis pour lesquels la r duction de pertes par vaporation de l eau du sol doit tre sp cifi e par l utilisateur La r duction totale de l vaporation du sol et de l vaporation relative du sol ou le coefficient d vaporation de l eau du sol et le coefficient de transpiration de la culture est pr sent e dans la Figure 2 12d CRE ioIx Description Soil fertility Mulches Field surface practices Surface Mulches 75 cover soil Type of surface mulches z Evaporation organic plant materials r reduction of evaporation losses E Percentage of soil surface covered f 75 E Total Reduction in Soil evaporation 38 Plat Relative soil evaporation Coefficients Ke and KelTr p D CC 100 biomass production reference 100 non covered bare wet soil surface X Cancel N Program settings p gt Main Menu A Save on disk Figure 2 12d Effet des paillis sur l vaporation du sol 112 2 12 3 Pratiques en surface de parcelle Des pratiques en surface de parcelle et des diguettes en terre pourraient emp cher qu une partie des pr cipitations intenses ou d irrigation excessive soit perdue par ruissellement Quand des pratiques de labour tel que le billonnage ou la construction des contours liminent les ruissellements d eau de pluie l utilisateur peut d sactiver la proc dure de ruissellement
169. p devrait contenir 1 les fichiers suivants AquaCrop EXE le fichier ex cutable Fichiers avec les param tres de projet par d faut PAR Fichiers avec les param tres par d faut de culture et de sol DEFAUT CRO DEFAUT SOL SOLS DIR un fichier avec les valeurs par d faut pour les caract ristiques du sol 11 et quatre sous r pertoires DATA sous r pertoire par d faut pour les fichiers de donn es d entr e OUTP sous r pertoire par d faut pour les fichiers de donn es de sortie OBS sous r pertoire par d faut pour les fichiers d observations de terrain SIMUL sous r pertoire servants aux simulations contenant entre autres des fichiers comme celui de MaunaLoa CO2 160 2 21 Fichiers des donn es d entr e Les donn es d entr e sont enregistr es dans des fichiers textes qui sont r cup r s travers l interface utilisateur Par d faut les fichiers des donn es d entr e sont enregistr s dans le sous r pertoire DATA du dossier AquaCrop Une distinction est faite entre Fichiers de climat CLI contiennent les noms d une s rie de fichiers contenant o Donn es de temp rature de l air TMP o Donn es d vapotranspiration de r f rence ETo o Donn es de pluviom trie PLU et o Donn es atmosph riques CO2 CO2 Fichiers de culture CRO contenant les caract ristiques culturales Fichiers d irrigation IRR contenant en dehors de
170. param tres de configuration du programme 164 2 29 Fichiers CONTES desore sa ee ont ene 166 2 23 1 D veloppement et production de la culture 166 2 2 BAT OS OP AUS Rte nt du nt ea ie 167 2 23 3 Teneur en eau du sol profile et zone racinaire ssssnnneesssssserennssssssssrerrsesssssee 168 IV 2 23 4Salinit du Sol profil t Zone racindire sn a Reese de 168 2 23 5 Teneur en eau du sol compartiments sissisodan eisi ini 169 2 23 0 D aline U SOL COMPATUMENES nent AR E T 169 2 231 Besoin neten CANON anerian NE teen enece ste TA einen 170 22 1 S T e L O A E E NT EET NE 171 Mod le FAO de productivit de l eau par culture bas sur la simulation de la r ponse du rendement l eau 1 1 De l approche Ky au mod le AquaCrop La r ponse du rendement l eau d crit la relation entre le rendement d une culture et le stress hydrique la suite d une pluie trop faible ou d une dose d irrigation insuffisante durant la p riode de croissance Le document FAO Irrigation amp Drainage Article 33 Doorenbos et Kassam 1979 utilise une fonction de production empirique pour l estimation de la r ponse du rendement l eau Y ET x 7 meaag X o Yx et Y sont le rendement maximal et r el 1 Y Yx est le d clin relatif du rendement ETx et ET sont respectivement l vapotranspiration maximale et r elle 1 ET ETx le stress hydrique relatif et Ky un facteur de proportionnalit entr
171. parameters C Limited set Crop development and production parameters mainly phenology and life cycle length All crop parameters File description Type of edit fields cells File Name IDEFAULT CRO Crop Type Fruit Grain producing crop Description a generic Crop X Cancel N Program settings E gt Main Menu bd Save as Figure 2 9a Premi re page du menu Caract ristiques culturales crop characteristics pr sentant les deux options pour le mode d affichage 40 Les caract ristiques culturales sont regroup es en 9 diff rents dossiers onglets Description Description du fichier Type de champs ditables cellules Fichiers Prot g s si applicable D veloppement 7 Dossiers onglets affichant Couverture initiale de la canop e les caract ristiques culturales D veloppement de la canop e Floraison et formation du rendement Enracinement Temp ratures Coefficients Mod le d extraction de l eau Production Productivit de l eau de la culture Indice de r colte Stress hydrique Expansion de la canop e Fermeture stomatique S nescence pr coce de la canop e Stress d a ration Indice de r colte Avant floraison Pendant floraison Pendant formation du rendement Vue d ensemble Stress de temp rature Production de Biomasse Pollinisation Stress de salinit Biomasse stress Canop e Productivit de l eau Transpiration Biomasse
172. profile et zone racinaire Nom de fichier par d faut ProjetProf OUT N Symbole Description Unit Jours apr s plantation semis Phase de croissance de culture 0 avant et apr s la culture l1 entre semis germination ou rel vement de transplantation 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation du rendement et maturation 9 pas de r colte r sultat d une s nescence pr coce de canop e aie Profondeur effective de moines m 9 Wr____ Teneur en eau de la zone racinaire effective mm champ Teneur en eau de la zone racinaire effective au seuil sup rieur ET pour l expansion de la feuille se pour la fermeture des stomates 14 Wr sen Teneur en eau en zone racinaire effective au seuil sup rieur pour une s nescence pr coce de la canop e 15 Wr PWP Teneur en eau de la zone racinaire effective au point de mm fl trissement permanent 2 23 4 Salinit du sol profil et zone racinaire Nom de fichier par d faut ProjetSalt OUT 1 _ Jour Co Ol 2 Mo e O 3 Am o ES 4 JAP Jours apr s plantation semis oS do o 5 Etape Phase de croissance de la culture 0 avant et apr s la culture l entre semis germination ou rel vement de transplantation 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation du rendement et maturation 9 pas de r colte r sultat d une s nescence pr coce 6 Saltin Selinfiltr dans le profil de sol Sel drain hors du profil de
173. r le ficher Irrigation gt D finir le r pertoire Gestion de l irrigation Affichage de la gestion de parcelle S lectionner le fichier Parcelle BE Gestion de parcelle D finir le r pertoire L Param tres du programme param tres de parcelle Affichage du profil de sol gt Cr er le fichier Sol S lectionner le fichier Sol 7 Caract ristiques du profil de sol D finir le r pertoire Liste des types de sol Caract ristiques de gestion de sol Param tres du programme param tres de sol Affichage de l eau souterraine Cr er le fichier Eau souterraine Constant C Cr er le fichier Eau souterraine Variable S lectionner le fichier Eau souterraine Caract ristiques d eau souterraine D finir le r pertoire Onglet Simulation 1 B Conditions initiales E Nom du fichier S lectionner un fichier Conditions Imtiales Afficher Mettre jour les Conditions Imtiales S lectionner les Conditions Hors Saison Afficher Mettre les Conditions Hors Saison Simulation 35 Affichage de la p riode de simulation P riode de simulation Affichage des conditions initiales S lectionner le fichier Conditions Imtiales D finir le r pertoire Conditions initiales L Param tres du programme param tres de simulation Affichage des conditions de hors saison S lectionner le fichier Conditions Hors Saison D finir le r pertoire Conditions d
174. rO Ebeye ui cu S 30 Crecer n fichier donnees de terraiisenriiienn a a a 31 21 teret ermer un men se a a O O Lo a 32 Structure hi rarchique des menus One letEDVIronneMme Ni ae a a a A a a 33 Cimata a a a a a A 33 CUl E a tee a E t 33 E a E A E E A T E E A E T E E 34 CES HOMO F a aO eriin a A A 34 DO EEE E EEEE T E E E AA E A EEE E 34 PO HAS SO baere a A E N A E 34 Fau Souteira ereire a a A E TAA 34 OS CS nnua ON eraa a AO in 35 Oneler Project Donn es de FAIM 252 aa Ne a os dois 36 PEDON ES e AGUES enna ad dater ni ui nine Let Net lent niet LE eS ee 37 2 8 1 Temp rature minimale et maximale de l air 37 2 8 2 vapotranspiration de r f rence ETo rennes 38 2 0 AP LACS ARS SR ae E 38 2 8 4 Moyenne annuelle de CO2 atmosph rique nnnnnnnso0soooooeeeeneennnnnnnsssssssssseeerreeeeeno 38 2 8 5 Param tres de configuration du programme 39 29 CATACI ISHQUES Culturale Senia TR A nes tnt ne 40 2 EDES B 10 DO Re PR RS 42 Pr sentation des modes d affichage des param tres de culture 42 Type d champs ediabl s cellules a enr nrdtour ts 42 Fichiers PrOtE GES A ane she nement tite nement mio 43 2 92 D VOlODD M NLES R RR E dt nt niciane 47 Couverture inital de A CaAnOpe ans ne A A AN 48 D veloppement d la CAnOD nn nement bendtesssie 50 Floraison et production cultures fruiti res c r ali res nonssseeeennnnssssseerersssssesee 52 Formation de racin
175. re S lectionner le fichier CO2 e Culture a Affichage des caract ristiques de culture Cr er le fichier Culture S lectionner le fichier Culture S lectionner Cr er un fichier Culture Rae D finir le r pertoire Afficher Mettre jour les caract ristiques de Culture gt Caract ristiques de culture Estimer la densit des plantes Ajustement de l Index de R colte Calibration du stress de fertilit salinit Param tres du programme param tres de culture G n ration d but du cycle de croissance S lectionner le crit re D but bas sur pluviom trie ou temp rature gt D but occurences suivantes 33 e Gestion Gestion de l irrigation D Que fs S lectionner Cr er un fichier Irrigation Afficher Mettre jour la gestion d Irrigation Gestion de parcelle S lectionner un fichier de gestion de Parcelle Afficher Mettre jour la gestion de Parcelle e Sol Profil de sol Nom du fichier S lectionner Cr er un fichier Sol Afficher Mettre jour les caract ristiques de Sol Eau souterraine Eau souterraine RSS Nom du fichier S lectionner Cr er un fichier Eau souterraine Afficher Mettre jour Eau souterraine 34 Affichage de la gestion d irrigation Cr er le fichier besoins nets en irrigation Cr er le fichier calendrier d irrigation Cr er le fichier cr ation d un calendrier Selectionne
176. re est d finie par un coefficient Ks qui varie entre 1 et 0 entre des seuils sup rieur et inf rieur d finis en termes de DJC Fig 2 9f1 Le seuil inf rieur est fix 0 C jour Entre le seuil sup rieur et inferieur la forme de la courbe Ks est logistique ES Crop characteristics i E OI x pr Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature S alirity Biomass Calendar Air temperature stresses Biomass production Polination Biomass production affected by cold stress C Not considered Considered no stress 1 0 n 08 He HE 5 a Les oake Ed a 0 2 4 Re RER Re full stress 0 0 Growing Degrees GD 0 0 5 0 10 0 15 0 20 0 C day cold stress GD range from 0 C day o area to 11 1 l C day Re A dE US ET de A di Rd eds N Program settings Figure 2 9fI Seuil pour le stress de temp rature sur la production de biomasse biomass production 78 e Pollinisation Le stress d au froid et la chaleur pourrait influencer la pollinisation Le stress de la temp rature est sp cifi par un coefficient Ks qui varie de O 1 entre des seuils de temp ratures Pour le stress d au froid Ks est gal 0 au seuil inf rieur et 1 au seuil sup rieur de temp rature Pour le stress de la chaleur Ks est gal 1 au seuil sup rieur et 0 au seuil inferieur de temp rature F1g 2 9f2 Entre le se
177. rigation irrigation management Fig 2 11a On peut consid rer divers modes d irrigation dans AquaCrop L utilisateur peut opter pour 1 culture hivernale sans irrigation aucune irrigation dans la saison rainfed cropping 11 la d termination du besoin net en eau d irrigation determination of net irrigation requirement in un calendrier d irrigation en sp cifiant les v nements irrigation schedule ou 1v l laboration d un calendrier d irrigation en sp cifiant le moment et la quantit appliqu e generation of irrigation schedule EA Irrigation management a IOI x Generation of irrigation schedule Mode Irrigation method Time and Depth criteria Mode for growing cycle C Rainfed cropping no imigation in season C Determination of Net imigation water requirement Irrigation Schedule k PE CE j pe ET EU PAS ETS Re P ea QUE N mb bars 5 Timmg and L epin of each event are specied by the usel Generation of Irrigation Schedule mmg and Depth are determined by selected criteria X Cancel p gt Main Menu bd Save on disk Figure 2 11a S lection du mode dans le menu Gestion d irrigation irrigation management 2 11 1 Pas d irrigation culture hivernale En choisissant cette option no irrigation rainfed cropping aucune irrigation ne sera g n r e en ex cutant une simulation 2 11 2 D termination du besoin net en eau d irrigation En choisissant cette option determina
178. rotected file M Save as Figure 2 9e9 Degr d exc s des fruits potentiels excess of potential fruits A Crop characteristics e lOl x Response lo stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatal closure Early canopy senescence Aeration stress Harvest Index 0 Water depletion fraction p Adjustment of Harvest Index Hlo to water stress Reference HI US o Before flowering During Howering During yield formation Overview water stress during yield formation alfet Qc qu Positive effect on Harvest Inder strong v d small 10 as a result of water stress affecting leaf expansion Negative effect on Harvest Index Toma Quai as a result of water stress mducing stomatal closure 40 60 80 100 TAW depleted Due wilting Point x Cancel kA Program settings gt Main Menu Figure 2 9e10 L effet sur l Indice de r colte du stress hydrique post anth re pour diff rents degr s d puisement de la zone racinaire TAW puis 75 En s lectionnant la commande lt voir d tails d ajustement de HI gt view details HI adjustment l utilisateur peut tudier l effet individuel et combin sur l Indice de r colte du stress hydrique pendant la formation du rendement dans le menu Ajustement de l Indice de r colte adjustment of harvest index Fig 2 9e11 et 2 9e1
179. rtilit du sol Stress de fertilit du sol Observations Bref et CCref Observations Bstress et CCstress Figure 2 9h1 La calibration de la r ponse des cultures au stress de fertilit du sol est bas e sur d observations de terrain des diff rences dans la production de Biomasse B et de la Couverture de la Canop e verte CC entre une parcelle de R f rence et une parcelle Stress e La calibration qui est faite dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics exige la couverture de la canop e verte CC et la production de biomasse B observ es dans deux parcelles bien arros es une avec un stress de fertilit du sol et l autre sans stress La parcelle sans stress est consid r e comme la Parcelle de R f rence tandis que la parcelle avec la fertilit du sol limit e est consid r e comme la Parcelle sous Stress Les parcelles sont bien arros es pour viter l effet de stress hydrique sur le d veloppement de la culture et la production La calibration exige que la culture dans la parcelle sous stress montre une r ponse nette et claire la fertilit du sol limit e Fig 2 9h1 La calibration consiste en la jonction d une r duction observ e de la biomasse au dessus du sol B d une parcelle stress e et de la fertilit du sol limit e dans cette parcelle e R ponse de la culture au stress de fertilit du sol La diminution observ e de la biomasse est le r sultat d une int gration de
180. rvest Index Hlo to water stress Referenca Hi C NX Before flowerma During flowering During yield formation Overview Overview of water stress effects on Harvest Index as set by user Adjustment _ Harvest Index water stress before flowering water stress during flowering as a result of failure of pollination water stress during yield formation Positive elfect on Harvest Index as result of water stress affecting leaf expansion Megatrre effect on Harvest Index as a result of water stress inducing stomatal closure gt Maximum possible increase of HI Himax 58 Figure 2 9e13 Effets combin s du stress hydrique sur l Indice de r colte 77 2 9 6 Stress de temp rature Dans AquaCrop le stress de temp rature sur la production de biomasse et la pollinisation est consid r Les effets sont d crits par des coefficients de stress de temp rature Ks qui varient entre 0 stresse total et 1 aucun stress e Production de biomasse Des basses temp ratures peuvent causer du stress qui affecte le d veloppement et la croissance de la culture AquaCrop consid re l impact des basses temp ratures de deux mani res La premi re utilise DJC comme horloge pour consid rer les effets sur la ph nologie l expansion de la canop e et le taux de d clin En plus il est n cessaire de consid rer l effet plus direct de stress de froid sur la production de biomasse Cette derni
181. s e UNDO selection Selected File TunsiWheat23 PRM dE Ille Delete selected file lt gt Display content pE Figure 2 18b Le menu Choix du fichier projet select projet file o utilisateur peut choisir un fichier dans une des listes de projets projets simulation unique ou multiple et peut indiquer quel type de projet doit tre cr e simulation unique ann es successive simulations multiples single simulation run successive years multiple runs rotation des cultures simulations multiples crop rotation multiple runs 135 e Cr er un projet Pour la cr ation d un nouveau fichier projet l utilisateur pr cise le type de fichier Ex cution d une simulation unique single simulaton run Ann es successives simulations multiples successive years multiple runs ou Rotation des cultures simulations multiples crop rotation multiple runs Cr er un projet simulation unique L utilisateur choisi le fichier Climat le fichier Culture et pr cise le premier jour de semis plantation ou un crit re voir 2 10 2 D but g n r pour g n rer un Jour de d marrage disponible seulement si le fichier climat est s lectionn le fichier Irrigation le fichier Gestion de parcelle Le fichier Profil de sol le fichier Eau souterraine la p riode de simulation le fichier avec les conditions initiales et le fichier avec
182. s partir des textures de sol avec l aide des fonctions de p dotransfert Quand une couche bloque l expansion de la zone racinaire sa profondeur dans le profil de sol doit galement tre sp cifi e 1 3 4 Pratiques de gestion Les pratiques de gestion sont divis es en deux cat gories gestion de la parcelle et gestion des pratiques d irrigation Les pratiques de gestion la parcelle qui peuvent tre choisis sont des niveaux de fertilit du sol et les pratiques affectant le bilan d eau du sol comme l application des paillis pour r duire l vaporation du sol des diguettes pour stocker l eau sur la parcelle et les pratiques de labour comme le billonnage ou la cr ation des contours afin de r duire les ruissellements d eau de pluie Les niveaux de fertilit varient de non limit pauvre et affectent la WP la croissance de la canop e la couverture maximale de la canop e et la s nescence Quant la gestion d irrigation l utilisateur peut choisir entre culture pluviale et culture irrigu e En cas d irrigation l utilisateur peut choisir la m thode d irrigation aspersion goutte goutte ou gravitaire la fraction de la surface mouill e et sp cifier pour chaque irrigation la qualit d eau la dur e et la dose appliqu e Il y a galement des options pour estimer les besoins nets en irrigation et pour g n rer des calendriers d irrigation bas s sur des crit res de temps et de profon
183. s cette option puisque le mode de sortie ne peut pas tre sp cifi Extraire donn es du fichier w Sortie non recommand e Afficher les donn es dans le menu Menu Menu principal A sl A p Annuler Menu principal Sauvegarder J Oui Sauvegarder Enregistrer donn es Figure 2 7 Options pour quitter et fermer un menu 32 Structure hi rarchique des menus Menu principal Onglet Environnement e Climat m Affichage des caract ristiques climatiques on orne Cr er le fichier Climat pr S lectionner le fichier Temp rature Cr er le fichier Temp rature S lectionner le ficher ETo Cr er le fichier ETo S lectionner le fichier Pluviom trie Cr er le ficher Pluviom trie S lectionner le fichier CO2 Selectionner le fichier Climat S lectionner Cr er un fichier Climat gt D finir le r pertoire Afficher Mettre jour les caract ristiques de Climat Donn es climatiques S lectionner le fichier Pluviom trie Afficher mettre jour les donn es de Pluviom trie L gt Tracer les donn es pluviom triques Param tres de programme d cadaire ou mensuelle S lectionner le fichier ETo Afficher mettre jour les donn es d ETo L Tracer les donn es d ETo S lectionner le fichier Temp rature Afficher mettre jours les donn es de Temp rature L Tracer les donn es de temp rature Param tres du programme param tres de temp ratu
184. s de d marrage de la s nescence Senescence La p riode laquelle la s nescence de la canop e commence dans les conditions optimales Le moment de d marrage de la s nescence d pend de la ph nologie et de la vari t culturale Coefficient de d clin de canop e CDC canopy decline coefficient En s lectionnant une des classes pour le d clin de la canop e allant d une tr s lente baisse une baisse tr s rapide Tab 2 9b4 le coefficient de d clin de canop e CDC est d riv du nombre de jours exig pour accomplir la s nescence compl te Le coefficient de d clin de canop e peut aussi tre directement sp cifi Le coefficient de d clin de canop e est suppos conservateur Tableau 2 9b4 Classes valeurs par d faut et plages correspondantes pour le d clin de la canop e exprim es en Jours avant d atteindre la s nescence compl te D clin tr s lent 5 semaines plus de 31 jours D clin lent 4 semaines 25 31 jours D clin mod r 3 semaines 18 24 jours D clin rapide 2 semaines 13 17 jours D clin tr s rapide 10 jours moins de 13 jours Temps de maturit maturity L utilisateur sp cifie le moment auquel la maturit sera atteinte Quand la culture est r colt e plus tard 1l est suppos que la production ne changera plus 51 e Floraison et production cultures fruiti res c r ali res Les param tres de culture sp cifier sont 1 le temps au d but de la floraison 11 la dur e
185. s effets de stress sur plusieurs processus Le stress de la fertilit des sols influence le d veloppement de la canop e verte CC et indirectement la transpiration de la culture Tr L effet du stress de la fertilit du sol sur CC consiste en la r duction de l expansion de la canop e entrainant un d veloppement plus lent de la canop e une r duction de la couverture maximum de la canop e pouvant tre atteinte CCx r sultant sur une canop e moins dense la baisse r guli re de CC une fois que CCXx ajust e est atteinte m1 saison la productivit de l eau de la biomasse WP 82 Le Tableau 2 9h liste les coefficients de stress Ks et les coefficients de d clin f utilis s pour la simulation de la r ponse de la culture au stress de fertilit du sol Tableau 2 9h Coefficients de stress pour simuler la r ponse de la culture au stress de fertilit du sol Coefficient Param tre de culture cibl Pour simuler l effet du stress de fertilit et de salinit du sol de la canop e canop e CGC maximum de la canop e CCx fcDecline Coefficient de stress pour le d clin de Couverture de la canop e CC la couverture de la canop e lorsque la couverture maximale de la canop e est atteinte Pour simuler l effet du stress de fertilit du sol Coefficient de stress pour la Productivit de l eau de la biomasse productivit de l eau de la biomasse WP e L effet de stress sur la bi
186. s hydrique provoque une fermeture de stomates le coefficient de stress li la conductance stomatique Ks diminuera et par l la transpiration La couverture de canop e verte et la dur e repr sentent les sources pour la transpiration la conductance stomatique repr sente l intensit de transpiration Biomasse au dessus de sol B Le cumul de la quantit d eau transpir e Tr se traduit en une quantit proportionnelle de biomasse produite travers la productivit de l eau Eq l 1c Dans AquaCrop la productivit normalis e de l eau normalis e WP pour la demande atmosph rique et les concentrations en CO2 de lair est utilis e Elle exprime une forte relation entre l assimilation photosynth tique de CO2 ou la production de biomasse et la transpiration ind pendamment des conditions climatiques Except la partition de la biomasse en rendement Etape 5 il n y a pas de partitions de la biomasse au dessus du sol entre les diff rents organes Ce choix permet d viter de devoir traiter des processus de partitionnement des assimilats entre organes qui restent parmi les moins compris et plus difficiles mod liser Conversion de la biomasse en rendement Y Etant donn la biomasse simul e au dessus du sol B le rendement de la culture est obtenu l aide de l indice de r colte Eq 1 1c Suite l volution journali re des stress hydrique et ou de temp rature HI est continuellement ajust
187. s production Green canopy development D o CCx 80 at 50 days EE CCx 48 at 60 days x Cancel N Program settings gt Main Menu H Save on disk Figure 2 12b R ponse de la culture pour la production de biomasse s lectionn e dans le menu Gestion de parcelle field management EA Field management E l m ioj x Description Soil fertility Muiches Field surface practices Biomass production MMASI 5 Corresponding soil fertiltiy stress 0 effett Info Canopy Water Productivity Biomass Biomass Stress 100 4 Biomass fp je mentions 40 20 40 E a 1004 Soil fertility stress Figure 2 12c Relation calibr e de Biomasse stress dans le menu Gestion de terrain field management 111 2 12 2 Paillis Des paillis couvrant la surface du sol affecteront l vaporation du sol Selon le type de paillis et la fraction de la surface du sol couverte la r duction de l vaporation du sol peut tre substantielle L utilisateur sp cifie le d gr e de couverture du sol le type de paillis paillis de plastique synth tique qui r duisent compl tement 1 vaporation de l eau de la surface du sol 100 paillis organiques qui se composent de r sidus de v g taux non incorpor s ou d un mat riel tranger import sur le terrain comme de la paille et r duisent l vaporation du sol de 50 l utiisateur s
188. s r centes ont indiqu qu apr s normalisation les cultures peuvent tre group es en classes ayant une WP similaire Fig 1 21 Une distinction peut tre faite entre des cultures de type C4 avec une WP d environ 30 35 gr m ou 0 30 0 35 tonne par ha et des cultures de type C3 avec une WP d environ 15 20 gr m ou 0 15 0 20 tonne par ha Production de biomasse au desssus du sol Somme Tr ETo Figure 1 21 Relation entre la biomasse au dessus du sol et le total d eau transpir e pour des cultures de type C3 et C4 apr s normalisation avec le CO2 et ETo La biomasse au dessus du sol produite pour chaque jour du cycle de la culture est obtenu en multipliant WP avec le rapport de la transpiration de la culture et l vapotranspiration de r f rence pour ce jour Tr ETo La production de biomasse pourrait tre ralentie quand la 14 temp rature de lair est trop froide ind pendamment du taux de transpiration et de ET Ceci est pris en compte dans AquaCrop en consid rant le coefficient de stress de temp rature Ksp B Ks WP M Eq 1 2b i 0 Si la temp rature exprim e en degr s jours au cours d une journ e descend sous un seuil sup rieur une conversion totale de transpiration en biomasse ne peut plus tre atteinte et Ksb devient plus petit que 1 L indice Ks peut m me arriver 0 quand il fait trop froid pour g n rer des degr s jours de croissance La production de bi
189. s r gions Afin de pouvoir estimer la date de semence dans l avenir pour des cultures de printemps dans des climats froids AquaCrop offre la possibilit de g n rer une date de semis plantation bas e sur la temp rature de l air En s lectionnant un ou autre crit re une date de semis plantation probable est g n r e en valuant les donn es de temp rature de l air sp cifi dans le fichier Temp rature de l air air temperature En sp cifiant la premi re et derni re date dans la Fen tre de recherche search window uniquement des donn es de temp rature dans cette p riode seront valu es Fig 2 10c 103 ed on rainfall or air temperature E Ioj x ji Onset bas Mode Rainfall criteria Temperature criteria Climate files Onset generated based on air temperature Search window is 2036 3 December 2065 Start search at 1 January 2050 Stop search at 1 May 2050 r Criteria Daily minimum air temperature in a 3 dap period atleast 50 EC C Daily average air temperature in a 3 day period at least 100 C C Sum of Growing Degrees in a F day period at least 300 degree days Cumulative Growing Degrees since start E atleast 2000 degree days M Crop J Base temperature 59 C A a FE Accept 26 February 2050 X Cancel Le Man enu Sowing 26 February 2050 Figure 2 10c S
190. s seuils d puisement en eau du sol Si la salinit des sols affecte le d veloppement des cultures les seuils pour l expansion des feuilles la conductance stomatique et le d but de la s nescence de la canop e risquent de se d placer vers le haut en raison d une diminution du potentiel de l eau du sol Par le biais des param tres de configuration du programme l utilisateur peut activer ou d sactiver l effet de la salinit du sol sur les seuils Fig 2 9e4 pas de stress 1 0 0 8 0 6 Ks 0 4 0 2 en plein stress 0 0 Z 0 0 puisement en eau de la zone racinaire Figure 2 9e4 Glissement des seuils d puisement de la zone racinaire cercles et son effet sur Ks ligne avec noir et sans gris effet de salinit du sol sur les seuils e Stress d a ration aeration stress Une saturation en eau provoque un stress qui affecte le d veloppement et la croissance de la culture part le cas des esp ces aquatiques comme le riz Lorsque la teneur en eau du sol dans la zone racinaire d passe le point d ana robioses Fig 2 9e5 l a ration de la zone sera d ficiente aboutissant une diminution de la transpiration de la culture Le stress d a ration est sp cifi par un coefficient Ks A la saturation du sol seuil sup rieur le stress est total et le Ks est gal 0 En dessous d un seuil inf rieur de teneur en eau du sol le stress hydrique n est pas consid r et le Ks est gal 1 Le seuil inf rieur est la tene
191. saison Dans la Figure 2 1 1d la g n ration des calendriers d irrigation comme d fini dans la Figure 2 11c est pr sent e Les moments et les quantit s appliqu es ainsi que leurs param tres correspondants qui doivent tre sp cifi s sont list s dans des Tableaux 2 11a et 2 11b ES Irrigation management E l0 x Generation of irrigation schedule Mode Imigation method Time and Depth criteria F lrrigation water quality Depth Criteria good 7 T te Back to Field Capacity se Te ee IE i Fixed net application EE 05 218 Allowable depletion n FE C Allowable depletion of R Fiked interval Sr nets E assign Day No 1 day 1 after RCE O Depth Sas 122 March 1979 1 May 1979 15 July 1979 CC Thresholds Clear All Events Day No 125 maturity 24 July 1979 _X Cance K gt Main Menu 1 Save on disk Figure 2 11c Calendrier d irrigation o l intervalle d irrigation varie tout au long du cycle tandis que la quantit appliqu e demeure constante et la qualit de l eau d irrigation se d t riore pas intervalle d irrigation 7 jours pas d irrigation quantit appliqu e 40 mm d irrigation Jour 1 Jour 41 Jour 116 Jour 125 22 Mars 1 Mai 15 Juillet 24 Juillet semis maturit Figure 2 11d Calendrier d irrigation g n r comme sp cifi dans la Figure2 11c 107 Tableau 2 1 1a Crit re de temps intervalle
192. sol 8 SaltTot Sel total accumul dans le profil de sol tonne ha 168 9 SaltZ Sel accumul dans la zone racinaire effective Profondeur effective de la zone racinaire m 11 ECe Conductivit lectrique de l extrait de p te satur e de sol de la dS m zone racinaire dS m 2 23 5 Teneur en eau du sol compartiments Nom de fichier par d faut ProjetCompWC OUT Jour EEE DAP Jours apr s plantation semis nn En DE Ta 5 Stage Phase de croissance de la culture 0 avant et apr s la culture i l1 entre semis germination ou rel vement de transplantation E 6 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation de rendement et maturation 9 pas de r colte r sultat d une s nescence pr coce de canop e Teneur en eau du sol compartiment 1 8 WC3 Teneur en eau du sol compartiment 3 vol 9 WC4 Teneur en eau du sol compartiment 4 vol La profondeur du sol correspondant au centre du compartiment est sp cifie pour chaque compartiment dans le fichier 2 23 6 Salinit du sol compartiments Nom de fichier par d faut ProjetCompEC OUT S EE 1 Jour 2 Mos S oo 3 Am e S oo 4 DAP_ Jours apr s plantation semis 5 Stage Phase de croissance de culture 0 avant et apr s la culture 169 l entre semis germination ou rel vement de transplantation 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation de rendement et maturation 9 pas
193. sol aux profondeurs diverses de profil de sol La salinit du sol aux profondeurs diverses de profil de sol La teneur en eau du sol dans le profil de sol et dans la zone racinaire La salinit du sol dans le profil de sol et dans la zone racinaire Les diff rents param tres du bilan d eau du sol Le besoin net en eau d irrigation Les variables inscrites dans les fichiers de donn es de sortie sont pr sent s dans les tableaux 2 23 1 2 23 7 Les variables inscrites dans le fichier de donn es de sortie saisonnier sont donn es dans 2 23 8 Les donn es dans les fichiers peuvent tre ouvertes avec des tableurs pour d autres processus et analyses 2 23 1 D veloppement et production de la culture Nom de fichier par d faut Projet CROP OUT A ES ES 2 Mo doo 3 JAm e o doo 4 DAP _ Jours apr s plantation semis ooo oo 5 Stade Stade de croissance de la culture 0 avant ou apr s la culture l entre semis germination ou rel vement de transplantation 2 d veloppement v g tatif 3 floraison 4 formation du rendement et maturation 0 pas de r colte r sultat d une s nescence pr coce de la canop e 6 GD Degr s de croissance OZO o U OOo A ON Profondeur d enracinement effectif mm 8 StExp Pourcentage du stress hydrique r duisant l expansion des feuilles StSto Pourcentage du stress hydrique induisant la fermeture des V0 stomates pr coce de la canop e 1
194. ss FPE E C todate 24 E September 1566 soll LE De none none o 52 jomda temperature Biomass none aodare none Rain 0 0 mm d y OUTPUT r Froduction water stresses EE EF canopy expansion X adan ATA a Irri 0 0 mm day 18 September 1986 Biomass 6 392 t stomatal closure a E E BE water J42 ton ha early senescence none quality 0 00 dS m Yield 2542 tons L pd frere 7 Numerical output p gt Main Menu Figure 2 20a Affichages graphiques des donn es d entr e Climat Culture Eau du sol du menu Simulation e L onglet climat culture eau du sol L onglet Climat Culture Eau du sol climate crop soil Fig 2 20a contient des graphiques avec des trac es en fonction du temps 1 de l puisement de la r serve en eau dans la zone racinaire Dr 11 du d veloppement de la couverture de la canop e verte CC et 111 de la transpiration Tr 143 L absence de pluies et d irrigation pendant de longues p riodes pourraient diminuer la teneur en eau de la zone racinaire jusqu en dessous du seuil ligne verte affectant l expansion de la canop e Cela pourrait r sulter en un d veloppement plus lent que pr vu de la canop e Dans le graphique de la couverture de la canop e CC la couverture de la canop e sans stress hydrique est indiqu e en gris clair en arri re plan comme r f rence Un stress hydrique plus s v
195. ss hydrique sur la s nescence de la canop e en s lectionnant une classe de sensibilit sensitivity class Fig 2 9e3 ou en sp cifiant le seuil d puisement d eau du sol p upper sup rieur La fraction de l eau du sol totalement disponible TAW qui peut tre puis e partir de le zone racinaire avant que la s nescence de la canop e ne soit d clench e p lower inf rieur qui est fix 1 0 TAW est compl tement puis Lorsque la fraction p inf rieur de la zone racinaire est puis e la teneur en eau du sol est au point de fl trissement et la s nescence de la canop e est grande vitesse Le d but de la s nescence de la canop e semble d pendre de la nutrition en azote de la plante Lorsque l azote est limit la culture est suppos e tre plus sensible Tableau 2 9e3 Les classes et les valeurs par d faut correspondantes pour le seuil sup rieur d puisement d eau du sol pour la s nescence de la canop e Classe Seuil sup rieur d puisement d eau du sol Sensibilit au stress hydrique pour la fermeture des stomates psto Valeur par d faut extr mement sensible au stress hydrique 0 00 0 39 sensible au stress hydrique 0 40 0 49 mod r ment sensible au stress hydrique 0 50 0 59 mod r ment tol rant au stress hydrique 0 60 0 69 tol rant au stress en eau 0 70 0 75 extr mement tol rant au stress hydrique 0 76 0 98 69 e Effet du stress de salinit du sol sur le
196. ss pour la 3 Gestion fermeture de stomates 4 3 Stress de la temp rature de l air Temp rature minimale de l air au dessous de laquelle la 1 ae Ra ro Conservateur pollinisation commence chouer stress du froid C Temp rature maximale de l air au dessus de laquelle la pollinisation commence chouer stress de la chaleur Conservateur 1 CC Degr s jours de croissance minimums requis pour une 1 i a Conservateur pleine production de biomasse C jour 45 4 4 Stress de salinit du sol ECe Conductivit lectrique de l extrait de la p te satur e de Conservateur P sol seuil inf rieur au cours duquel le stress de salinit du sol commence apparaitre EC Conductivit lectrique de l extrait de la p te satur e de sol seuil sup rieur au cours duquel le stress de salinit du sol a atteint son effet maximum Lu Facteur de forme du coefficient de stress de salinit du Conservateur 1 sol W Param tre conservateur g n ralement applicable 2 Param tre conservateur pour une esp ce donn e mais qui peut ou pourrait tre sp cifique la vari t culturale D pendant de l environnement et ou de la gestion Sp cifique la vari t culturale Conservateur 1 46 2 9 2 D veloppement Dans la figure 2 9b1 le d veloppement de la culture dans des conditions non limitantes est dessin pour des cultures fruiti res c r ali res Au lieu de LAI AquaCrop
197. stiques culturales crop characteristics Voir 2 9 10 Calibration pour le stress de salinit du sol 91 2 9 10 Calibration pour le stress de salinit du sol e R ponse de la culture au stress de salinit du sol Le stress de salinit du sol r duit la production de biomasse B La conductivit lectrique de l extrait de p te satur e de sol ECe de la zone racinaire d termine la valeur du coefficient de stress de salinit du sol KSsait Fig 2 911 Comme expliqu en Chapitre 3 3 15 Simulation de l effet de stress de salinit du sol Kssat exprime le degr de stress de salinit du sol et de l d termine la r duction totale de la production de biomasse La r duction de la production de biomasse est le r sultat de la fermeture des stomates et d un pauvre d veloppement de canop e lente expansion de la canop e pauvre couverture de la canop e et d clin de la canop e au cours du cycle de la culture Quoique la r duction totale de la biomasse d termin e par KSsait et les causes de sa r duction soient connues l effet individuel du stress de salinit sur chacun des processus n est pas encore suffisamment document pour la simulation dans AquaCrop Avec l absence de tests la r duction dans la production de biomasse due au stress de salinit du sol est d crite de mani re similaire l effet de stress de fertilit du sol sur B La calibration pour le stress de salinit du sol est donc identique la calibra
198. surface du sol la pr sence d une couche de sol restrictive qui pourrait bloquer l expansion de la zone racinaire et la remont e capillaire maximale sont pr sent es dans le menu Pr sentation des caract ristiques de profil de sol display of soil profile characteristics et mise jour dans le menu Caract ristiques de profil de sol soil profile characteristics Fig 2 13a ES Soil profile characteristics 3 ioj x Description Deep loamy soil Save a Figure 2 13a Menu Caract ristiques de profil de sol soil profile characteristics 2 13 1 Horizons de sol et leurs caract ristiques physiques Le profil de sol peut tre compos de jusqu cinq horizons diff rents chacun avec ses propres caract ristiques physiques Les donn es de sol consistent en diff rents horizons de sol leur contenu volum trique en eau la saturation la capacit au champ et le point de fl trissement permanent et leur conductivit hydraulique la saturation de sol e La teneur en eau du sol la saturation la capacit au champ et au point de fl trissement permanent Saturation saturation Lorsque le volume total des pores est rempli d eau la teneur en eau du sol est la saturation De telles conditions sont plut t rares dans la zone racinaire en raison de lair pi g et le drainage vertical Les conditions satur es n existent g n ralement que lorsque la nappe phr atique se trouve au niveau de la zone
199. t lt Project Proiect 22 Mach 2004 2 2 EMach200 5 20 05 Field data 2 __ Field TE 10 50 05 De Que O pem s s w De pa s w Dome 20 May 2004 60 50 05 Clear All Events Day No 125 mat 24 up 2004 X cen E Main em Hsr Figure 2 5b Acc s au menu Gestion de l Irrigation irrigation management o les donn es d entr e affich es peuvent tre mises jour 27 2 6 Cr ation des fichiers de donn es d entr e 2 6 1 Enregistrer Apr s la mise jour des caract ristiques dans l un des menus voir 2 5 2 un fichier de donn es d entr e est cr e s il n tait pas encore disponible en s lectionnant la commande lt Save on disk gt enregistrer Fig 2 6a 2 6 2 Enregistrer sous Si les donn es affich es dans le menu caract ristique ont t tir es d un fichier de donn es d entr e Fig 2 5b une copie du fichier sera cr e en cliquant sur la commande lt Save as gt enregistrer sous Cette option permet l utilisateur de cr er des copies diverses d une s rie de donn es qui peuvent diff rer seulement pour un param tre particulier Ceci pourrait tre utile pour l analyse de l un ou l autre effet sur le d veloppement de la culture ou sur la productivit de l eau Cr er un nouveau fichier a Menu S lectionner Cr er Liste de fichiers Afficher Mettre jour les caract ristiques sauve
200. t de la couverture de la canop e sur la r duction de l vaporation du sol en stade final de r duction de Conservateur 1 l vaporation du sol 3 Production de Biomasse et formation de produit 3 1 Productivit de l eau d une culture Productivit de l eau normalis e pour ET et CO2 Conservateur gram m Coefficient de r duction d crivant l effet des produits Conservateur P synth tis s durant la formation de produit sur la productivit de l eau normalis e Performance de la culture sous concentration Gestion atmosph rique lev e en CO2 Vari t culturale 3 2 Indice de r colte Indice de r colte de r f rence Vari t culturale nn Exc s de fruits potentiels Conservateur nn Accroissement possible de l HI d au stress hydrique Conservateur 1 avant la floraison Coefficient d crivant l impact positif de la croissance v g tative restreinte durant la formation de produit sur Conservateur PHI Coefficient d crivant l impact n gatif de la fermeture des 1 Conservateur stomates durant la formation des produits sur l HI Accroissement maximal autoris de PHI Conservateur 44 4 Stress 4 1 Stress hydrique du sol Pexp lower Seuil d puisement de l eau du sol pour l expansion de la canop e Seuil sup rieur Pexp upper Seuil d puisement de l eau du sol pour l expansion de la canop e Seuil inf rieur Facteur
201. t la manque d azote peut 1 r duire l expansion de la canop e aboutissant un d veloppement plus lent de la canop e et 11 atteindre la couverture maximale de la canop e CCx r sultant dans une canop e moins dense Sous un stress long terme 111 CC subit normalement une baisse stable une fois que la CCx ajust e est atteinte au milieu de la saison Aussi iv le stress de fertilit du sol r duit la productivit de l eau WP e Affichage des effets du stress de fertilit du sol Si la r ponse de la culture est calibr e pour le stress de fertilit du sol l utilisateur peut voir les effets de diff rents niveaux de stress dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics Pas de stress stress moyen stress mod r et stress s v re Fig 2 9g Crop characteristics E 2 olx p Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Effects Calendar Effects of soil fertility stress Biomass production Moderate stress v Effect of stress affected by soil fertility stress i No stress C Mot considered Mild stress Considered by local calibration Moderate stress CCx reduction 1 CGC reduction 18 Severe stress Average decline day Azs calibrated canopy Cove 0 22 Canopy Water Productivity Biomass Biomass Stress Ks curves Crop parameters WP reduction 22 Close
202. t la r tention et le mouvement d eau et de sels dans le profil de sol au cours de la p riode de croissance AquaCrop divise le profil de sol en petites fractions voir bilan d eau du sol dans le Chapitre 3 Le profil de sol est divis en des compartiments du sol 12 par d faut avec une paisseur AZ 0 10 m par d faut Cependant apr s la s lection de la culture AquaCrop ajustera la taille des compartiments pour couvrir enti rement la zone racinaire si la profondeur maximale d enracinement exc de 1 20 m tres Pour des zones racinaires profondes AZ n est pas constant mais augmente exponentiellement avec la profondeur de sorte que l infiltration l vaporation du sol et la transpiration de la culture des couches sup rieures du sol puissent tre d crites avec suffisamment de d tails Les caract ristiques hydrauliques de chaque compartiment sont ceux de l horizon du sol auquel ils appartiennent Dans les param tres de configuration du programme l utilisateur a la possibilit de remplacer les param tres d AquaCrop en ajustant le nombre et l paisseur des compartiments du sol e Param tres au d but de la simulation En commen ant une nouvelle simulation la teneur en eau du sol et les conditions de salinit du sol dans le profil de sol sont par d faut restaur es aux conditions initiales indiqu es voir 2 16 1 et 2 16 2 Cela s applique quand des simulations successives ne sont pas li es au temps ou quand les s
203. t pr te pour tre r colt e Dans l Annexe II Tab Il 1 des valeurs indicatives pour des dur es de phases de d veloppement de la culture pour diverses p riodes de plantation et diverses r gions climatiques pour des cultures d une agriculture commune sont pr sent es 100 2 9 12 Param tres de configuration du programme Du menu Caract ristiques culturales crop characteristics l utilisateur a acc s aux param tres de configuration du programme inscrits dans le Tableau 2 91 L effet des param tres sur l vaporation du sol la transpiration de la culture l expansion et la baisse de la canop e et le stress hydrique du sol sont expliqu s dans les sections appropri es du Chapitre 3 Proc dures de calcul Tableau 2 91 Param tres de programme affectant l vaporation du sol la transpiration d une culture le d veloppement de la culture la production et l effet des stress de salinite et hydrique Symbole Param tre de programme Evaporation de sol Facteur de baisse d vaporation pour l tape II Coefficient d vaporation du sol pour une surface du sol enti rement humide et non ombreuse Indice de R colte Seuil pour la couverture de la canop e verte en dessous 5 duquel couverture de 5 HI ne peut plus accroitre due une photosynth se inad quate de couverture fk 4 Kex 1 10 Germination La teneur en eau minimale du sol exig e pour la 20 germination du semis en profondeur A
204. taly 193 pp Hsiao T C Heng L Steduto P Rojas Lara B Raes D and Fereres E 2009 AquaCrop The FAO crop model to simulate yield response to water III Parameterization and testing for maize Agronomy Journal 101 3 448 459 Raes D Steduto P Hsiao T C and Fereres E 2009 AquaCrop The FAO crop model to simulate yield response to water II Main algorithms and software description Agronomy Journal 101 3 438 447 Steduto P Hsiao T C and Fereres E 2007 On the conservative behavior of biomass water productivity Irrigation Science 25 189 207 Steduto P Hsiao T C Raes D and Fereres E 2009 AquaCrop The FAO crop model to simulate yield response to water I Concepts and underlying principles Agronomy Journal 101 3 426 437 20 p AquaCrop manuel d utilisation 2 1 L environnement d AquaCrop AquaCrop est un programme pilot par des menus avec une interface utilisateur tr s intuitive Les fen tres couche de menus sont des interfaces entre l utilisateur et le programme De multiples graphiques et pr sentations sch matiques dans les menus aident l utilisateur discerner les cons quences des changements des donn es d entr e et analyser les r sultats des simulations Du Menu Principal main menu l utilisateur a acc s un ensemble de menus o les donn es d entr e sont affich es et peuvent tre mises Jour Les donn es d entr e consistent en des donn
205. tent Water betwesn soi bunds Specify soil water and salinity content at particular depths linear interpolation applied C for specific layers Soil water Soil depth content salinity Sail salinity profile ECe saturated soil paste extract dS m X Cancel N Program Settings Figure 2 16b Sp cification de la salinit initiale dans le profil de sol du menu Conditions initiales 128 2 16 3 L eau entre diguettes Si la parcelle est entour e par des diguettes voir 2 12 Gestion de terrain l paisseur de la couche d eau au dessus de la surface du sol et la qualit de cette eau au d but de la simulation peuvent tre sp cifi es Fig 2 16c Initial conditions 0 x Description Initial soil water and salinity content Water between soil bunds soil bunds Water on top of paddy field Bund height 0 30 m Water depth 200 mm Water quality 0 50 dS m x Cancel N Program Settings EF Main Menu Save on disk Figure 2 16c Sp cification de l paisseur et de la qualit de l eau entre les diguettes au d but de la simulation dans le menu Conditions Initiales 129 2 16 4 Param tres de configuration du programme Dans les param tres de configuration du programme l utilisateur peut ajuster le nombre et la taille des compartiments du sol et changer le r glage d fini en d but de la simulation e Compartiments du sol Pour d crire pr cis men
206. tentions de Willmott 1982 d n est toujours pas tr s sensible aux sur ou sous estimations syst matiques Krause et al 2005 R f rences Jacovides C P and Kontoyiannis H 1995 Statistical procedures for the evaluation of evapotranspiration computing models Agricultural Water Management 27 365 371 Krause P Boyle D P B se F 2005 Comparison of different efficiency criteria for hydrological model assessment Advances in Geosciences 89 97 Legates D R and McCabe G J 1999 Evaluating the use of goodness of fit measures in hydrologic and hydroclimatic model evaluation Water Resources Research 35 233 241 Loague K and Green R E 1991 Statistical and graphical methods for evaluating solute transport models overview and application Journal of Contaminant Hydrology 7 51 73 Moriasi D N Arnold J G Liew M W V Bingner R L Harmel R D Veith T L 2007 Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations Transactions of the ASABE 50 885 900 Wilmott C J 1984 On the evaluation of model performance in physical geography In Spatial Statistics and Models Gaile G L Willmottt C J Eds D Reidel Boston 443 460 Willmott C J 1982 Some comments on the evaluation performance Bulletin American Meteorological Society 63 1309 1313 157 2 20 4 Fichiers des donn es de sortie En quittant le menu Simulation une option est disponible pour enr
207. tern s ngue CUNUrIlES reote dent E O rc 18 1 33 C aracterisnigues QU Solares E OEA e nt ibees 19 LS PrAUQUESCe SoS Oliana A 19 KAPP CANONS onea A T 20 RENC S a E A E E T 20 2 AquaCrop manuel d utilisation 2 1 C environnement AA QUACTOD cnrs onentere estonien es ecnone 21 22 MC DANCIDAL ES MS RON niet eee tienne 22 2 93 Parametres par dettata demada e oroia rene naine nn 23 2 3 1 Do necs d entree s lectionne ES renean na eA NA 23 2 4 S lection des donn es d entr e et annulation de la s lection 25 24 SCICHONN L UnC NICE reiini n re nement diner die O nl can cee 25 2 A Annuler A See O ennan oi dent rec mn s ae 25 2 5 Affichage et mise Jour des caract ristiques des donn es d entr e o000000000oeeeneeeenn 26 2 5 1 Athichag d s donnees d NIT R names amen s 26 2 3 2 Misca our d sdonnees d ENEC 2 MENU cnrs 27 2 6 Creaton des fichiers d donn es d NT C ren mise in ere nest sde 28 OL ENES BUST aaea n E un de CDR Ci 2 28 2 0 2 PDTOOIS L RSOUS Sn een es era done Die ee 28 2 0 CICEL LH HODI R EAO EE E tenais AAA 28 Cicer runi eher ehmal ire A A ele etes dons 28 Cr er un fichier ETo de pluie ou de temp rature 000snnnnnensssoseeeennssssssseerrssssssssseereee 30 Crecrundichier CUITS en een A E R 30 Creer un DO MOL EF ATOME RS a E oo 30 Cr er un emer DONS SO nr A ace otre tiens 30 Cr er un fichier EAUX SOULOLTAINES 2 ns he i keret nes niet tale shoot etes tte at 30 Creer un eNet P
208. tion en bas de chaque menu Fig 2 7 En quittant la fen tre sera ferm e et l interface reviendra au Menu Principal main menu Le mode de sortie est fonction de la commande s lectionn e Les options suivantes pour quitter un menu sont g n ralement disponibles lt Annuler gt cancel Tous les changements faits sur les donn es d entr e affich es dans le menu ne sont pas pris en compte en retournant au Menu Principal lt Retourner au Menu Principal return to main menu Avant de rentrer au Menu Principal le programme v rifie si les donn es ont t chang es ou les param tres ont t chang s dans le menu Les changements seront enregistr s si l utilisateur confirme l enregistrement des changements lt Enregistrer gt save on disk Quand les donn es n ont pas t extraites d un fichier de donn es d entr e mais consistent en une mise jour des param tres par d faut l utilisateur peut choisir cette option pour enregistrer les donn es sur le disque avant de retourner au Menu Principal lt Enregistrer sous gt save as Quand les informations ont t tir es d un fichier de donn es d entr e l utilisateur peut choisir cette option pour sauvegarder les donn es dans un fichier diff rent de celui o les donn es ont t extraites avant de retourner au Menu principal En cliquant sur le symbole X au coin droit sup rieur d un menu la fen tre se ferme aussi On ne recommande cependant pa
209. tion of net irrigation water requirement AquaCrop calculera pendant la simulation la quantit d eau exig e pour viter le stress hydrique de la culture Lorsque l puisement de la zone racinaire exc de un certain seuil 50 de RAW est la valeur par d faut une petite quantit d eau d irrigation sera stock e dans le profil de sol pour 105 garder l puisement de la zone racinaire juste au dessus du seuil sp cifi Le seuil pour l puisement de la zone racinaire peut tre ajust La quantit totale d eau d irrigation exig e pour garder le contenu en eau dans le profil de sol au dessus du seuil est le besoin net en eau d irrigation Le besoin net ne consid re pas l eau suppl mentaire qui doit tre appliqu e pour repr senter des pertes de transport ou de la distribution in gale d eau d irrigation sur la parcelle 2 11 3 Calendrier d irrigation v nements sp cifi s L utilisateur sp cifie la date la quantit appliqu e et la qualit de l eau pour chaque irrigation irrigation schedule specified events Fig 2 11b La profondeur de l irrigation se r f re la quantit d irrigation nette L eau suppl mentaire appliqu e au terrain pour tenir compte des pertes de transport ou la distribution in gale de l eau de l irrigation sur le terrain ne devrait pas tre ajout e ES Irrigation management i E OI x Irrigation schedule Mode Imigation method Imigation events f Irrigation water quality mod
210. tion pour le stress de fertilit du sol 2 9 8 Calibration pour le stress de fertilit et requiert l observation de la couverture de la canop e verte CC et la production de biomasse B dans deux parcelles bien arros es l une avec et l autre sans stress de salinit du sol La parcelle sans stress est consid r e comme Parcelle de R f rence tandis que celle avec le stress de salinit est d not e comme Parcelle sous stress Les parcelles sont bien arros es pour viter l effet de stress hydrique sur le d veloppement et la production de la culture La calibration n cessite que la culture dans la parcelle sous stress montre une r ponse nette au stress de salinit du sol Fig 2 9 1 Parcelle de r f rence Parcelle sous stress Parcelle bien arros e Parcelle bien arros e Pas de stress de salinit du sol Stress de salinit du sol Observations Bref et CCref Observations Bstress et CCstress Figure 2 9j1 La calibration de la r ponse de la culture au stress de salinit du sol est bas e sur les observations de terrain des diff rences dans la production de biomasse B et la couverture de la canop e verte CC entre une parcelle de r f rence et une autre en tat de Stress La r duction de la biomasse observ e est le r sultat d une int gration des effets de stress sur plusieurs processus Comme expliqu dans la section 2 9 8 Calibration de stress de fertilit du sol le stress de fertilit
211. to water loggmg conditions i N Program settings EF Main Menu Figure 2 9e6 Teneur en eau du sol au dessous de la saturation laquelle une faible a ration earation stress ne limite plus la transpiration 71 e Indice de r colte harvest index Le stress hydrique peut changer le HI positivement ou n gativement de plusieurs mani res d pendant du moment de la s v rit et de la dur e du stress Avant la floraison before flowering Du stress hydrique pre anth re limitant la croissance v g tative peut avoir des effets positifs sur l Indice de r colte L utilisateur sp cifie l augmentation maximale qui peut tre consid r F1g 2 9e7 ou s lectionne une classe pour l effet du stress hydrique pre anth re Tab 2 9e5 l0ix Fie Crop characteristics US Response to stresses es Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatalclosure Early canopy senescence Aeration stress Harvest Index Adjustment of Harvest Index Hlo to water stress Reference HI Beo ooo I o Before flowering During flowering During yield formation Overview water stress before flowering Positive effect an Harvest Index moderate gt DS as a result of limited growth in the vegetative period Increase Harvest Index with maximum 8 i x 40 Biomass alt flowering Potential bio
212. tres valeurs futures de CO2 afin d valuer les effets du changement climatique 1 3 2 Caract ristiques culturales Bien que bas sur des processus biophysiques basiques et complexes AquaCrop utilise un relativement petit nombre de param tres de culture pour d crire les caract ristiques culturales La FAO a calibre les param tres de culture pour la majeure partie des cultures agricoles et les fournit comme valeur par d faut dans le mod le Quand une culture est s lectionn e ses param tres de cultures sont charg s Une distinction est faite entre des param tres conservateurs sp cifiques la vari t et moins conservateurs Les param tres de culture conservateurs ne sont mat riellement pas affect s par le temps les pratiques de gestion ou l emplacement g ographique Ils ont t calibr s avec des donn es d une culture cultiv e dans des conditions favorables et non limitantes Ils restent applicables dans des conditions de stress travers les fonctions de r ponse aux stress De cette mani re les param tres conservateurs ne n cessitent pas d ajustement aux conditions locales et peuvent tre directement utilis es dans les simulations Les param tres de culture sp cifiques une vari t peuvent n cessiter un ajustement quand on s lectionne une vari t diff rente de celle utilis e pour la calibration Les param tres de culture moins conservateurs sont influenc s par la gestion de la parcelle
213. u Souterraine Affichage de la p riode de simulation gt Affichage des conditions initiales S lectionner le fichier Conditions Initiales Affichage des conditions de hors saison S lectionner le fichier Conditions de hors saison Param tres de programme culture Param tres de programme parcelle Param tres de programme coulements Param tres de programme temp rature Affichage des donn es de terrain 2 Donn es de terrain Nom du fichier l Cr er le fichier Donn es de terrain S lectionner le fichier Donn es de terrain S lectionner Cr er un fichier Donn es de terrain D finir le r pertoire Afficher Mettre jour les Donn es de terrain Donn es de terrain 36 2 8 Donn es climatiques Pour chaque jour de la p riode de simulation AquaCrop demande la temp rature minimale et maximale de lair l vapotranspiration de r f rence ET la pluviom trie et la moyenne annuelle de la concentration atmosph rique en CO2 Les donn es climatiques sont tir es des fichiers contenant des donn es journali res d cadaires ou mensuelles Les donn es climatiques choisies peuvent tre affich es dans le menu Affichage des caract ristiques climatiques display climate characteristics et mises jour dans le menu Donn es climatiques climatic data Fig 2 8 Gris Description Rainfall ETo Temperature Atmospheric CO2 concentration Range climatic data 1 January 1973 31 May 2002 Descripti
214. uil sup rieur et inferieur les formes de courbes Ks sont logistiques 10 x EN Crop characteristics p Response to stresses Description Development ET Production water Temperature Salinity Biomass Calendar Air temperature stresses Biomass production Pollination Pollination Pollination affected by cold stress affected by heat stress C Not considered C Mot considered Considered Considered no stress Ks polc full stress cold stress cel eNi Program settings E Main Menu Figure2 9f2 Sp cification des seuils pour le stress d au froid et la chaleur sur la pollinisation pollination Seul le seuil sup rieur pour la temp rature minimale de l air T ca et le seuil inf rieur pour la temp rature maximale de l air Tx neat laquelle la pollinisation commence chouer sont les param tres de culture T 4 peut varier de 0 15 C et Tx heat de 30 45 C Dans AquaCrop il est suppos que le stress complet est atteint 5 C Ks 0 en dessous stress d au froid ou au dessus stress d la chaleur du seuil de temp rature de l air sp cifi 79 2 9 7 Stress de fertilit du sol Bien que la r action des cultures au stress de fertilit du sol soit bas e sur des concepts fondamentaux 1l est pr sent d crit par une valuation qualitative Le stress d l ments min raux nutritifs particuli remen
215. ur en eau du sol au dessous de la saturation laquelle une faible a ration ne limite plus la transpiration Entre les seuils sup rieurs et inf rieurs la forme de la courbe de Ks est lin aire Fig 2 9e6 L utilisateur sp cifie la sensibilit de la culture la saturation en eau en sp cifiant une classe de stress d a ration Tab 2 9e4 ou en sp cifiant le point d ana robiose volume en pourcentage au dessous de la saturation du sol 70 point d anaerobiose RS RO d ficience de ep re SR MT capacit au champ Il J R TN LS ee des point de fl trissement permanent Figure 2 9e5 Zone zone sombre d extraction de l eau du sol limit e en cons quence de la d ficience de l a ration du sol Tableau 2 9e4 Classes valeurs par d faut correspondantes et plagespour le stress d a ration Classes Point d ana robioses de volume au dessous de la saturation Valeur par d faut non stress la saturation 0 tr s tol rant la saturation 2 vol mod r ment tol rant la saturation 5 vol sensible la saturation 10 vol tr s sensible la saturation 15 vol E D x n Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Soil water stresses Canopy expansion Stomatal closure Early canopy senescence Aeration stress EM Crop characteristics aeration stress moderately tolerant
216. ure Tr et 11 en calculant le d veloppement de la canop e la transpiration de la culture et la r duction de la production relative de biomasse en supposant qu il n y a pas de stress hydrique L effet des diff rents niveaux de stress consid r s sur CCx CGC la baisse de la canop e et Tr est d crit par les Ks et les courbes de r ductions individuellement calibr es Puisque les formes de la courbe Ks ne sont pas identiques la relation B stress n est pas lin aire et diff rent galement entre le stress de fertilit et de salinit du sol Fig 2 975 ES Crop characteristics E E 0 x Biomass production As calibrated Effect affected by soil salinity stress C Not considered CN Considered by local calibration Calibrate Canopy Transpiration Biomass Biomass Stress 100 3 Biomass 80 EE lnnnmnnmnm B0 3 ma a m oaoa oa oa jaa a a aan a a aa ha ua a a n a 0 l Relationship Soil salinity Biomass nm en en fe ES ON OR AO ON EN DS DE MS EU M ON MS EN ON EE ON DS ES fe RM ES ee on m m m oo o Lo om mm ae me on mu me mn i aa ua m a aa a 2 a a a n 0 20 a 60 oa 100 Soil salinity stress x Cancel N Program settings E gt Main Menu H Save as Figure 2 9 5 Relation entre Biomasse et stress de salinit du sol dans l onglet Biomasse Stress du menu Caract ristiques cultura
217. utilise la couverture verte de la canop e CC qui est la fraction de la surface du sol couverte par la canop e verte Le d veloppement de la culture peut tre sp cifi en degr s jours de croissance DJC ou jours calendaires Les param tres du d veloppement de la culture se regroupent en 5 dossiers Couverture initiale de la canop e 90 de l mergence D veloppement de la canop e expansion et d clin de la canop e Floraison et formation du rendement ou formation de racines tubercules _ Enfoncement des racines Temp ratures requises pour le calcul des degr s jours de croissance couverture de la canop e verte semis transplantion d but cycle de culture mergence couverture floraison s nescence fin cycle reprise maximale dur e de de culture transplantation de canop e la floraison E j g maturite dur e dur e de la formation de produit d veloppement de 1 Indice de R colte PER gt lt p stade stade de stade de mi saison stade de initial d veloppement fin de saison de la canop e profondeur effective y maximum d enracinement o Zn Bi profondeur TT Ex effective d enracinement profondeur effective minimum d enracinement i ee y Figure 2 9b1 Repr sentation sch matique du d veloppement de la culture pour des cultures fruiti res c r ali res 47 e Couverture initiale de la canop e La couverture initiale de la canop e CCo est n cessaire pour
218. vient si s v re que la production de biomasse cesse S Crop characteristics ioj xi mn Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Effects Calenda Soil salinity stress Biomass production affected by soil salinity stress salinity class moderately sensitive to salinity stress lt Y C Mot considered extreme sensitive to salmity stress Eole sensitive to salnity stress ti moderately tolerant to salinity stress tolerant to salinity stress extremely tolerant to salinity stress no stress 1 T Mn E Ks zalt 0 6 LIRE NE SRE SP i i 0 4 ge E AE EN a eue full stress F i i 25 dS m ECe thresholds Lower 2 d5 m aa ue 3 Upper 12 dS m E a a aa Electrical conductivity of the soil saturation extract E Ce i Unea LE RAR NE D E 25 d5 m C Convex 30 3 C Logistic equation Shape factor x Cancel koi Program settings EF Main Menu Figure 2 911 Sp cification des seuils sup rieur upper et inferieur lower et la forme de la courbe shape factor Kssa pour l effet de stress de salinit du sol sur la production de biomasse 89 Tableau 2 91 Classes et valeurs par d faut correspondantes pour les seuils inf rieur ECen et sup rieur ECe de stress de salinit du sol Classe Conductivit lectrique d extraits de p te Sensibilit au stress hydrique satur e de sol ECe en dS m extr mem
219. viom trie cumul e cumulative rainfall depuis le d but de la p riode de recherche est sup rieure ou gale une valeur d finie d avance la pluviom trie observ e pendant un certain nombre de jours successifs rainfall during a number of successive days est sup rieure ou gale une valeur d finie la pluviom trie d cadaire 10 daily rainfall est gale ou exc de la valeur d finie d avance la pluviom trie d cadaire exc de la fraction d ET d cadaire 10 day rainfall exceeds fraction of the 10 day ETo d finie d avance Les deux derni res options sont particuli rement utiles si seulement une pluviom trie d cadaire ou mensuelle est disponible La premi re occurrence d une date de d marrage est la premi re date pour laquelle le crit re s lectionn tient Les 10 prochaines occurrences des jours de d marrages sont pr sent es 102 lorsque l utilisateur clique sur la commande lt Prochains jours gt next days Lorsque le d but de la saison pluvieuse est incertain la premi re occurrence du crit re s lectionn s lectionner une des prochaines occurrences pr sent es ou sp cifier un crit re plus strict qui permettrait d viter une s nescence pr coce de canop e et un chec complet de la culture apr s germination ES Onset next occurrences E iol xj lt lt lt Selected Day 1 after sowing Onset day first occurrence st fe September 2000 next 10 occurrences eS Onset bas
220. x ES Crop characteristics Response to stresses Description Development ET Production Water Temperature Salinity Biomass Calendar Crop development no water fertility or salinity stress Initial canopy cover Canopy development Root Tuber formation Root deepening Temperatures Yield formation days Length building up HI EZE a Growing cycle days transplanting From day 1 after transplanting to start yield FLAT PEN TEE D ONE formation maturity N Program settings Main Menu Figure 2 9b7 Sp cification du d but de la formation du rendement et temps n cessaire pour cr er l Indice de r colte pour une culture de racine tubercule dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics 54 e Enfoncement racinaire Les param tres de culture sp cifier sont 1 la profondeur maximale effective d enracinement et 11 le temps mis pour l atteindre 111 la profondeur minimale effective d enracinement et 1v un facteur de forme pour la courbe du d veloppement dans le temps de l enracinement vertical Z Fig 2 9b8 Ces param tres sont sp cifi s par l utilisateur puisque le d veloppement racinaire est fortement influenc par des conditions locales de sol et la longueur du cycle de la culture La profondeur minimale effective d enracinement minimum effective rooting depth se r f re la profondeur o la plantule peut extraire l
221. ys 174 sowing maturity From day 1 after sowing to daps EE maturity I potential l i 7 E Determinancy linked with flowering Protected file d Save as Figure 2 9b6 Sp cification de la floraison et du temps exig pour cr er l Indice de r colte pour des cultures fruiti res c r ali res dans le menu Caract ristiques culturales crop characteristics pour une culture o la croissance d terminante n est pas li e la floraison comme le coton 53 e Formation de racine tubercule culture de racine tubercule Les param tres de culture sp cifier sont 1 le d but de formation de tubercule ou l agrandissement de la racine et 11 le temps requis pour cr er l Indice de R colte HI Fig 2 9b7 Ces param tres sont principalement sp cifiques la vari t de culture Les cultures de racine tubercule sont suppos es avoir une croissance non d termin e D o le d veloppement de la canop e peut s taler jusqu la s nescence La p riode correspondante la croissance v g tative potentielle est affich e dans le menu Le temps requis pour que l Indice de r colte HI croisse de 0 au d but de formation de tubercule ou d agrandissement des racines sa valeur de r f rence HI dans des conditions optimales est la dur e de cr ation de HI L Indice de r colte devrait pouvoir atteindre sa valeur de r f rence la maturit ou peu avant la maturit 10

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