FR3043778A1 - CULTURAL POTENTIAL EVALUATION SYSTEM FOR AN AGRICULTURAL SOIL AND METHOD FOR ESTIMATING THE NITRIC AND HYDRIQUE FLOW - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système d'évaluation in situ et en continu du potentiel cultural d'un sol agricole comprenant un dispositif d'estimation des flux hydriques et nitriques comprenant des dispositifs de contrôle-eau, dispositif de contrôle-terre et dispositif hygrométrique, étant munis de capteurs destinés à mesurer la quantité de nitrate, la température, et le ph, la température et l'humidité d'une terre, et la température de l'air. Lesdits dispositifs de contrôles étant chacun reliés par câble à des cartes d'acquisition dédiées. Le dispositif d'estimation comprend en outre un module microcontrôleur commandant lesdites cartes d'acquisition et un module de communication, ledit module de communication envoyant des résultats mesurés à un serveur, le dispositif d'estimation est caractérisé en ce que les dispositifs de contrôle-eau sont placés respectivement à 30cm et à 50 cm de profondeurs et le dispositif de contrôle-terre, est placé à 50 cm de profondeur, en ce que les dispositifs de contrôles sont connectés au module microcontrôleur qui effectue les demandes de mesure et communique les données brutes mesurées au serveur au moyen du module de communication, et en ce que le module microcontrôleur (5) active le dispositif hygrométrique, suivant une fréquence régulière et réglable, afin de mesurer l'humidité de l'air et de déterminer la périodicité des demandes de mesures brutes des différents dispositifs de contrôles eau et terre. L'invention concerne en outre un procédé mis en place dans le dispositif d'estimation ci-dessus.The invention relates to a system for in situ and continuous evaluation of the crop potential of an agricultural soil comprising a device for estimating the hydrous and nitric flows comprising control-water devices, control-land device and hygrometric device, equipped with sensors to measure the amount of nitrate, the temperature, and pH, temperature and humidity of a soil, and the temperature of the air. Said control devices are each connected by cable to dedicated acquisition cards. The estimation device further comprises a microcontroller module controlling said acquisition cards and a communication module, said communication module sending measured results to a server, the estimation device is characterized in that the control devices 30 cm and 50 cm depth and the control-ground device, placed at 50 cm depth, in that the control devices are connected to the microcontroller module which makes the measurement requests and communicates the data. measured at the server by means of the communication module, and in that the microcontroller module (5) activates the hygrometric device, at a regular and adjustable frequency, in order to measure the humidity of the air and to determine the periodicity of the requests raw measurements of the different water and land control devices. The invention further relates to a method implemented in the estimation device above.
Description
SYSTEME D EVALUATION DU POTENTIEL CULTURAL D’UN SOL AGRICOLE ET PROCEDE D’ESTIMATION DU FLUX NITRIQUES ET HYDRIQUES
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0001] L’objet de la présente invention se rapporte au domaine du potentiel cultural d’un sol agricole, plus particulièrement, l’objet de l’invention concerne un système d’évaluation in situ et en continu, du potentiel cultural d’un sol agricole par la mise en place d’une méthode de suivi des flux nitriques et hydriques à partir de dispositifs métrologiques.
ETAT DE LA TECHNIQUE DE L’INVENTION
[0002] La fertilisation raisonnée consiste à déterminer la dose optimale d’azote à appliquer à une culture pour satisfaire ses besoins en tenant compte des apports du sol et des objectifs de production fixés au préalable. La disponibilité en azote dans le sol est déterminée par les choix de gestion à l’échelle du système de culture et par les conditions pédoclimatiques locales. Des référentiels adaptés aux situations pédoclimatiques de chaque région expliquent comment tenir compte de l’azote du sol.
[0003] Le raisonnement de la fertilisation azotée présente de nombreux intérêts environnementaux, à commencer par une réduction des fuites de nitrate dans les eaux et des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Épandre moins d’azote, c’est aussi dépenser moins d’énergie pour en fabriquer et alléger la facture «intrants» de l’exploitant agricole.
[0004] Les pertes d’azote sous forme nitriques sont déterminées par le stock d’azote minéral présent dans le sol au début de la période de drainage (généralement l’hiver) et par les transferts hydriques qui s’opèrent ensuite. Le stock d’azote minéral en début d’hiver dépend quant à lui à la fois de la quantité d’azote minéralisée par les microorganismes du sol durant l’automne et du reliquat d’azote minéral dit «postrécolte». Ce dernier est en partie inévitable, mais son importance varie selon les quantités apportées : d’où la nécessité de quantifier avec précision les besoins de la culture. Une fertilisation raisonnée permet donc de limiter la quantité de nitrate disponible pour la lixiviation, en diminuant le reliquat d’azote postrécolte. D’autres pratiques, comme l’implantation de cultures intermédiaires, peuvent être mises en place pour capter ce reliquat.
[0005] Un excès de fertilisation peut conduire à des pertes d’azote vers les rivières. De plus la synthèse et l’usage excessif de fertilisants minéraux impactent d’autres facteurs comme les émissions de gaz à effet de serre, de polluants atmosphériques et la consommation d’énergies fossiles. Pour toutes ces raisons il faut aller vers une réduction de la fertilisation agricole. Réduire la fertilisation permet également de limiter les apports de produits phytosanitaires, car le lien entre l’état de nutrition des végétaux et la pression des bio-agresseurs est désormais établi.
EXPOSE DE L’INVENTION
[0006] Afin de résoudre des problèmes liés à la fertilisation il faut des outils fiables et faciles d’utilisation qui permettent de suivre l’état d’un sol agricole tout en permettant à l’agriculteur de raisonner la fertilisation.
[0007] Pour ce faire, il est proposé un système d’évaluation in situ et en continu du potentiel cultural d’un sol agricole comprenant un dispositif d’estimation des flux hydriques et nitriques comprenant un premier et un deuxième dispositifs de contrôle-eau, étant munis de capteurs destinés à mesurer la quantité de nitrate, la température, et le ph, un dispositif de contrôle-terre, muni de capteurs destinés à mesurer la température et l’humidité d’une terre, situés au moins partiellement à l’intérieur du sol, et un dispositif hygrométrique, muni d’un capteur hygrométrique de l’atmosphère destiné à mesurer l’humidité et la température de l’air, situé à la surface du sol, lesdits dispositifs de contrôles étant chacun reliés par câble à des cartes d’acquisitions dédiées, le dispositif d’estimation comprend en outre un module microcontrôleur commandant lesdites cartes d’acquisitions et un module de communication, ledit module de communication envoyant des résultats mesurés à un serveur, le dispositif d’estimation est caractérisé en ce que le premier dispositif de contrôle-eau, et le deuxième dispositif de contrôle-eau sont placés respectivement à 30cm et à 50cm de profondeurs et le dispositif de contrôle-terre, est placé à 50cm de profondeur, en ce que le module microcontrôleur effectue les demandes de mesures et communique les données brutes mesurées à un serveur au moyen du module de communication, et en ce que ledit module microcontrôleur active le dispositif hygrométrique, suivant une fréquence régulière et réglable, afin de mesurer l’humidité de l’air et de déterminer la périodicité des demandes de mesures brutes des différents dispositifs de contrôles.
[0008] Selon l’invention, le module microcontrôleur active le dispositif de contrôle terre, suivant une fréquence régulière et réglable, afin de mesurer l’humidité de la terre permettant d’identifier et de quantifier la présence d’eau dans le compartiment de sol concerné et d’activer les dispositifs de contrôle eau et de générer les demandes de mesures.
[0009] De plus, ledit premier dispositif de contrôle-eau et ledit deuxième dispositif de contrôle eau peuvent en outre comprendre un capteur de phosphate ou un capteur de potassium destinés à mesurer la quantité de phosphate ou de potassium de l’eau.
[0010] Selon l’invention, le serveur comprend un logiciel capable de traiter et d’analyser des données mesurées et de les mettre à disposition d’une application internet, accessible à un utilisateur.
[0011] De préférence, les mesures effectuées par les capteurs sont corrigées par le logiciel de traitement et d’analyse selon des équations validées en laboratoire.
[0012] Selon l’invention, le premier dispositif de contrôle-eau et le deuxième dispositif de contrôle-eau comprennent un réservoir dans lequel sont situés les capteurs de mesure de nitrate, de ph, et de température, et en ce qu’une partie inférieure dudit réservoir est poreuse afin que l’eau de la terre rentre dans ledit réservoir par capillarité lorsqu’il est implanté dans le sol humide.
[0013] De préférence, l’application internet, à disposition de l’utilisateur, permet de configurer et de contrôler les différents capteurs des dispositifs de contrôle eau, de contrôle terre et de mesure hygrométrique, et permet en outre d’afficher les taux de nitrates d’une terre examinée aux différentes profondeurs.
[0014] Avantageusement, l’application internet peut être disponible sur un ordinateur, sur une tablette, ou sur un téléphone portable de l’utilisateur.
[0015] De préférence, l’application internet, à disposition de l’utilisateur, permet d’effectuer des préconisations agronomiques telles que la période adéquate d’épandage ou la quantité à épandre, en fonction des résultats des différents capteurs et de l’analyse de ceux-ci.
[0016] Par ailleurs, le premier et le deuxième dispositif de contrôle-eau et le dispositif de contrôle-terre sont interconnectés en mode WIFI, en mode RADIO, ou en mode filaire.
[0017] L’invention concerne en outre un procédé d’estimation des flux hydriques et nitriques au moyen du dispositif (1) d’estimation des flux hydriques et nitriques définie ci-dessus ledit procédé d’estimation comprend des étapes suivantes réalisées au laboratoire : - paramétrer et configurer des dispositifs de contrôle de nitrates d’une solution et le dispositif de contrôle de la température d’une terre ; - tester lesdits dispositifs de contrôle dans une solution testée et fabriquée au laboratoire et dans une terre reconstituée au laboratoire ; - corriger les mesures de taux de nitrate obtenues par lesdits dispositifs de contrôle de nitrate en utilisant des lois de corrections ; - établir un facteur de distribution des nitrates (N03) dans des compartiments superficiels du sol ; - évaluer la cinétique des intrants azotés, ladite évaluation comprend les étapes de : o établissement d’un régime d’infiltration de l’eau dans le sol ; o établissement des paramètres de la cinétique d’infiltration des nitrates (N03) dans le sol ; - estimer des exportations d’azote par une culture ; - établir un algorithme d’estimation des flux hydriques et nitriques ; le procédé comprend ensuite les étapes suivantes réalisées sur site : - installer les dispositifs de contrôle ainsi configurés et paramétrés sur site dans le sol de sorte que lesdits dispositifs de contrôle de nitrate soient situés aux profondeurs de 30 cm et 50 cm par rapport à la surface du sol, que le dispositif de contrôle-terre de contrôle de la température d’une terre humide soit situé à une profondeur de 50 cm de la surface du sol, et que le dispositif hygrométrique soit positionné au dessus de la surface du sol; - connecter lesdits dispositifs de contrôle par câbles à des cartes d’acquisition de données; - commander et acquérir des données mesurées par les dispositifs de mesure par le module microcontrôleur via les cartes d’acquisition dédiées; - envoyer à un serveur, à des intervalles de temps réglables, les données mesurées, via le module de communication; - exécuter sur le serveur un logiciel de traitement et d’analyse permettant de corriger les mesures brutes reçues et d’exécuter un algorithme d’estimation des flux nitriques et hydriques; - mettre à disposition d’une application internet, les résultats corrigés des mesures obtenues et les résultats des analyses effectuées.
[0018] De plus, l’étape de paramétrage et de configuration des dispositifs de contrôles de nitrate comprend les étapes suivantes: - gérer le niveau optimal du liquide dans un réservoir des dispositifs de contrôles eau afin de déduire le paramètres de pompage nécessaires au remplissage du réservoir entre son niveau minimum et son niveau maximum ; - définir un délai de réponse du capteur de nitrates (N03) pour différents concentration en nitrates (N03) d’une solution testée ; - étalonner le capteur de nitrate (N03) et corriger les mesures par application d’une loi de correction utilisé au laboratoire afin d’établir la correspondance entre les valeurs mesurées par le capteur de nitrate (N03) et les valeurs de concertation réelles en nitrate (N03) de la solution testée ; - définir l’effet de la température sur les mesures du capteur de nitrate (N03) et corriger la lecture du capteur de nitrate (N03) ; - définir l’effet du PH sur les mesures du capteur de nitrate (N03) et corriger la lecture du capteur N03 ; - définir l’effet de compaction sur la concentration de lixiviat après une percolation sur 30 cm et 50 cm ; - établir un profil de distribution de nitrate (N03) après un épandage de concentration connue.
[0019] Selon l’invention l’algorithme d’estimation et de consigne agronomiques consiste à : - préciser si il y a présence ou non de culture ; - établir des valeurs initiales des capteurs de N03 contenus dans les dispositifs de contrôles eau au temps tO ; - entrer une valeur correspondante à la concentration de nitrates épandues et déterminer la quantité de nitrates infiltrés dans le sol ; - choisir une méthode de détermination des reliquats azotés ; - établir des valeurs des capteurs de nitrates au temps d’évaluation à tO + Δΐ; - calculer des soldes de nitrates et mesurer la quantité résiduelle d’azote épandue et établir la relation à la quantité initialement épandue correspondante ; - déterminer la quantité de nitrate infiltrés dans le sol au temps d’évaluation en rapport avec le temps d’épandage correspondant ; - établir une valeur correspondant à l’exportation de l’azote ; - évaluer un solde net de nitrate à chaque profondeur de 30 cm et de 50 cm ; - établir la concentration ou la dilution de la solution nitreuse à la profondeur considérée en fonction de l’évolution du profil d’humidité du sol ou de l’accumulation ou de la perte de nitrates à la profondeur considérée ; - estimer des stocks d’azote de chaque compartiment ; - estimer les paramètres hygrométriques de l’air ; - corriger et analyser les données acquises ; - établir des consignes d’épandage en rapport avec les résultats.
[0020] Autrement dit l’étape de l’estimation d’azote de chaque compartiment consiste à calculer un stock d’azote entre la surface du sol et un horizonl, nommé H-ι où H-ι est situé à 50 cm ensuite entre la surface du sol et un horizon Rhizosphèrique, nommé Hr, où Hr est situé à 30cm et enfin entre l’horizon Rhizosphèrique (HR)et l’horizonl ( H-i).
[0021] De plus, l’établissement des consignes d’épandage consiste à définir une période d’épandage en comparant le stock de N03 entre la surface et l’horizon Rhizosphèrique, Hr, avec une valeur seuil prédéterminée, en considérant les données hygrométriques, et à définir une quantité d’engrais à épandre.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
[0022] D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - la figure 1 est un schéma du dispositif d’estimation du flux hydriques et nitriques selon l’invention; - la figure 2 illustre le principe schématique des mesures effectuées sur site selon l’invention; - la figure 3A illustre l’assemblage des dispositifs de contrôle-eau, la figure 3B l’assemblage du dispositif de contrôle terre et la figure 3C, l’assemblage du dispositif hygrométrique selon l’invention ; - la figure 4A illustre la possibilité d’interconnexion des dispositifs de contrôle-eau et du dispositif de contrôle-terre en mode WIFI ou Radio et la figure 4B montre l’interconnexion des dispositifs de contrôles en mode filaire.
[0023] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
DESCRIPTION DETAILLEE
[0024] La figure 1 illustre un schéma du dispositif 1 d’estimation du flux hydriques et nitriques selon l’invention. Le dispositif est constitué d’un premier et d’un deuxième dispositifs de contrôle-eau 2, 2’, d’un dispositif de contrôle-terre 3 et d’un dispositif hygrométrique 9. Les dispositifs de contrôle-eau 2, 2’ comprennent des capteurs pour mesurer le niveau de (Nitrate) N03, le PH, ainsi que la température de l’eau. Les capteurs sont placés dans un réservoir contenant de l’eau. Lesdits capteurs sont configurés et paramétrés en laboratoire. Le dispositif 3 comprend des capteurs de mesure de la température et de l’humidité relative d’une terre, ainsi le dispositif hygrométrique 9 est muni d’un capteur hygrométrique de l’atmosphère et est destiné à mesurer l’humidité et la température de l’air. Les dispositifs de contrôle-eau 2,2’ et de contrôle-terre 3 et le dispositif hygrométrique 9 comprennent des cartes d’acquisitions 6 dédiées, les capteurs étant chacun relié par câbles auxdites cartes d’acquisitions 6. en outre le dispositif 1 comprend un microcontrôleur 5 et un module de communications 4. Ledit microcontrôleur 5 commande les cartes d’acquisition 6 en exécutant des commandes de mesures des capteurs. Le module de communication 4 envoie les résultats de ces commandes à un serveur 28. Le serveur 28 en Cloud comprend un logiciel 7 capable de traiter et d’analyser les résultats bruts venant des dispositifs de contrôle-eau 2, 2’ et de dispositif de contrôle-terre 3 et de les mettre à disposition d’une application internet, référencé 8 dans la suite de la description, accessible par un utilisateur.
[0025] De plus, Le dispositif 1 est alimenté par une batterie ou un accumulateur rechargeable par un panneau solaire, non représentés sur la figure 1. Par ailleurs, l’application internet 8 peut être téléchargée sur un ordinateur, sur une tablette ou sur un téléphone portable d’un utilisateur. En effet, l’application internet 8 est développée de sorte qu’elle soit compatible avec aussi bien un ordinateur portable qu’une tablette ou un téléphone mobile.
[0026] Il est à noter que le dispositif d’estimation selon l’invention peut être utilisé pour mesurer la quantité de phosphate ou de potassium. Pour ce faire, les dispositifs de contrôles eau 2 et 2’ peuvent comprendre des capteurs de phosphate ou de potassium destinés à mesurer la quantité de phosphate ou de potassium de l’eau.
[0027] La figure 2 montre le principe schématique des mesures effectuées sur site. Tel que présenté sur cette figure le premier dispositif de contrôle eau muni de capteur de N03 est situé à 30 cm de surface du sol. Cet horizon nommé l’horizon Rhizosphèrique (Hr). Le compartiment entre la surface du sol et HR est nommé compartiment R (CR) dans ce compartiment (CR), on mesure le stockage de nitrates. Le deuxième dispositif de contrôle eau muni de capteur de N03 sera placé à 50 cm de surface du sol considéré comme l’horizon 1 (H-ι). Le compartiment entre HR et H-ι est nommé compartiment 1 (C-ι). Dans le compartiment (C-ι), on calcule les pertes de nitrates par lessivage. Le lessivage est le transport d'éléments par l'eau de pluie en direction de la nappe phréatique. Comme présenté sur cette figure le dispositif de contrôle terre est situé aussi à 50 cm de surface du sol afin de mesurer l’humidité de la terre ainsi que sa température.
[0028] La figure 3a montre l’assemblage d’un dispositif de contrôle-eau 2 et la figure 3b l’assemblage d’un dispositif de contrôle-terre 3. Le dispositif de contrôle-eau 2 comprend un réservoir 11 destiné à contenir le capteur de mesure de nitrate (N03), le capteur de mesure de PH et le capteur de mesure de la température T°. Une partie inférieure 13 du réservoir 11 est poreuse sur les côtés afin que l’eau d’une terre humide puisse pénétrer dans ledit réservoir 11 par capillarité. Ce réservoir 11 est configuré par rapport aux capteurs de mesures de sorte qu’il est défini un repère de position basse et une hauteur maximale de remplissage d’eau. Le dispositif de contrôle-terre 3 comprend un habitacle 12 dans lequel sont placés les capteurs de mesure de l’humidité relative de la terre ainsi que de la température. Le réservoir 11 et l’habitacle 12 sont couverts par un obturateur 14. Chaque dispositif de contrôle-eau 2 et 2’ et de contrôle-terre 3 et le dispositif d’hygrométrique 9 comprennent chacun des cartes d’acquisitions dédiée 6 (figure 3C). Les capteurs sont reliés par câbles 17 auxdites cartes d’acquisitions 6. De plus, chaque dispositif de contrôle-eau 2 et 2’ et de contrôle-terre 3 et dispositif hygrométrique 9 comprend une batterie ou un accumulateur 16 rechargeable. Lesdits dispositifs de contrôle-eau et de contrôle-terre sont configurés et paramétrés en laboratoire puis sont installés sur site.
[0029] Les figures 4a et 4b illustrent l’installation sur site des dispositifs de contrôle-eau 2 et 2’ et du dispositif de contrôle-terre 3. Chacun desdits dispositifs est au moins partiellement dans le sol. Le dispositif de contrôle-terre 3 est situé à 50 cm de surface du sol et est activé à des fréquences régulières par microcontrôleur 5. Les dispositifs de contrôles eau 2 et 2’ sont situés respectivement à 30 cm et à 50 cm de la surface du sol. Le dispositif de contrôle-eau 2 mesure le stock de nitrate à un horizon Rhizosphèrique (HR) à 30 cm. Le dispositif de contrôle-eau 2’ mesure le taux de perte de nitrate par lessivage à l’horizon 1 (Hi) à 50 cm. Les dispositifs de contrôle-eau sont activés par le microcontrôleur 5 lorsque le capteur d’humidité du dispositif de contrôle-terre 3 montre qu’il y a la présence d’eau dans le sol. Les dispositifs de contrôle-eau 2, 2’, et le dispositif de contrôle-terre 3 sont interconnectés soit par mode Wifi ou Radio (fig.4a), soit par connexion filaire (fig.4b). Dans le cas de connexions filaires, il y a la possibilité d’une version avec 3 boîtiers qui sont interconnectés, tel que chaque boîtier concerne le résultat des mesures des capteurs d’un dispositif de contrôle terre et eau. Ou encore une version avec un seul boîtier contenant les résultats des mesures de capteurs des dispositifs de contrôle terre et eau. Le choix final se fera en fonction de la consommation énergétique rapporté au coût du matériel. Lesdits dispositifs de contrôle comprennent chacun une carte d’acquisition 6.
[0030] Le fonctionnement du système est tel que le module microcontrôleur 5 qui est par exemple, une carte Intel Galileo, vérifie l’état du système, active ou désactive les capteurs, génère les demandes de mesures, effectue la récupération des données brutes et leur stockage, pendant une durée suffisante, et active le module de communication 4 (le routeur), pour l’envoie des données mesurées vers le serveur 28. Les cartes d’acquisitions 6 permettent de récupérer les données brutes mesurées par les capteurs. Le traitement et l’analyse des données seront effectués au niveau du serveur, Cloud, par un logiciel 7 de traitement installé sur ce serveur 28. Cela permet de limiter la consommation d’énergie au niveau du microcontrôleur et de ses périphériques. L’application internet 8, en fonction des résultats des différents capteurs et de l’analyse de ceux-ci, permet d’effectuer des préconisations agronomiques telles que la période adéquate d’épandage ou la quantité à épandre. Le dispositif hygrométrique est associé au microcontrôleur 5 pour déterminer la fréquence d’échantillonnage, périodicité de la prise de mesure brute. D’autre part le capteur d’humidité du sol placé dans le dispositif de contrôle-terre 3 permet d’identifier et quantifier la présence d’eau « en phase liquide » dans le compartiment de sol concerné par la mesure de nitrates. En effet, c’est la condition d’activation des capteurs du dispositif de contrôle-eau 2 et 2’. Autrement dit, le capteur hygrométriques 9 et les capteurs du dispositif contrôle-terre 3 seront activés à des fréquences régulières, alors que les capteurs des dispositifs contrôle-eau 2, 2’ ne serons activés qu’en présence d’eau dans le sol. Cela montre le rôle très important des capteurs du dispositif de contrôle-terre, et incidemment dans les réservoirs poreuses 11, dans lesquelles sont placés les capteurs des dispositifs de contrôle-eau, avec une prise de mesure nettement plus important en cas de pluie (période d’accélération des flux d’hydriques dans le sol : importance du dispositif hygrométrique).
[0031] L’application internet doit permettre à l’utilisateur de vérifier le bon fonctionnement des différents modules, de les contrôler et de les commander en envoyant des instructions au microcontrôleur. En effet, l’application permettra aussi d’effectuer des préconisations agronomiques en fonctions des résultats calculés à partir des données brutes mesurées et des informations agronomiques renseignées initialement par l’utilisateur. De plus, l’application internet 8 peut être couplée à d’autres applications internet susceptibles de donner des indications sur la situation pédoclimatique locale (données météo et types de sol) et permettre d’affiner le paramétrage des dispositifs de contrôles terre et eau.
[0032] Le système selon l’invention est conçu de sorte à simplifier l’installation sur site tout en ayant un coût énergétique minimum. Ainsi, le système utilise un seul module microcontrôleur pour commander l’ensemble des cartes d’acquisitions et des dispositifs de contrôles, et un seul module de communication pour envoyer les données mesurées vers un serveur. De plus, le microcontrôleur vérifie l’état du système et active ou désactive les capteurs afin d’éviter une acquisition permanente, ce qui permet une économie d’énergie non négligeable.
[0033] Le procédé mis en place dans le dispositif d’estimation des flux hydriques et nitriques défini ci-dessus comprend des étapes réalisées en laboratoire. La configuration en laboratoire consiste, dans un premier temps, à gérer le niveau optimal du liquide dans un dispositif de contrôle-eau. Pour cela, il est mis en place une expérimentation permettant de déduire les paramètres de pompage nécessaires au remplissage du réservoir entre son niveau minimum et son niveau maximum. Il s’agit de faire un réglage en durée i.e. avec une durée variable et une pression fixe ou un réglage en pression i.e. avec une pression variable et une durée fixe. Ensuite il est mis en place une expérimentation fixant les conditions d’évaluation du délai de réponse des capteurs N03. En effet, le délai de réponse du capteur N03 est équivalent à l’identification de la plus petite durée de test permettant d’obtenir un palier. Pour ce faire, il est effectué une simulation de l’état du sol par exemple on choisit 5 valeurs de concentration de N03 très différentes, de 1000 mg/l, 7000 mg/l, 500 mg/l, 250 mg/l et 3500 mg/l. Ensuite, on choisit une première durée maximum de 20 mn et une durée minimum (0s). On détermine des autres durées de test par dichotomie.
[0034] Les travaux effectués en laboratoire consistent en outre à définir l’effet de la température sur les mesures du capteur N03. Le but est de préciser l’influence des faibles températures sur les mesures du capteur N03. Nous avons remarqué que la température induit des variations sur les valeurs mesurées par le capteur N03. Par ailleurs, le délai de réponse du capteur N03 change aussi avec la température.
[0035] L’affinement du paramétrage du dispositif de contrôle eau en laboratoire permet d’établir l’effet du taux de compaction du sol sur la distribution de concentration du lixiviat après percolation sur 30 cm et 50 cm de profondeur. Dans le cas d’un sol labouré (faible taux de compaction) la différence de concentration en fonction de l’épaisseur de sol est faible. Contrairement à un sol consolidé (taux de compaction élevé) la différence de concentration en fonction de l’épaisseur de sol est forte. Dans ce cas, on valide une loi de correspondance entre la densité du sol et la mesure N03 en fonction de la profondeur dans le sol. On entend par lixiviat, le liquide résiduel qui provient de la percolation de l'eau à travers un matériau. La percolation désigne le passage d'un fluide au travers d’un milieu plus ou moins perméable comme la terre.
[0036] L’étape suivante de paramétrage des dispositifs de contrôle-eau en laboratoire consiste à étalonner le capteur N03 et à appliquer une correction de la mesure, le but de l’étalonnage est d’établir une correspondance entre les valeurs mesurées par le capteur N03 et les valeurs de concentration réelles en N03 de la solution testée.
[0037] Lois d’étalonnage du capteur N03, dans le cas d’un capteur délivrant une mesure déjà interprétée sur toute la gamme de concentration est donnée par:
et sur un intervalle réduit de concentration :[iV03]mesurée = % [N03]théorique + bx [0038] Etalonnage en cas d’un capteur délivrant une mesure de tension électrique sur toute la gamme de concentration est donnée par :
et sur un intervalle réduit de concentration: Vmesurée = % [iV03] théorique + avec a-ι, bi et ci constantes d’ajustement.
[0039] Lois de correction des mesures du capteur N03 utilisé en cas d’un capteur délivrant une mesure déjà interprétée sur toute la gamme de concentration est:
et sur un intervalle réduit de concentration :
[0040] Ou encore en cas d’un capteur délivrant une mesure de tension électrique sur toute la gamme de concentration :
ou sur un intervalle réduit de concentration :[N03\réeUe = a2 Vmesurée + b2 avec a2, b2 et c2 constantes d’ajustement.
[0041] A noter que certains capteurs peuvent présenter une loi d’étalonnage de type polynomiale, il faut donc en tenir compte et corriger la loi de type exponentielle par la loi polynomiale adéquate.
[0042] L’étape suivante du procédé de mesure en laboratoire consiste à établir un profil de distribution des nitrates (N03) après un épandage de concentration connue. L’objectif est d’observer la diffusion des nitrates dans les différentes couches du sol. En effet, la concentration en N03 augmente avec la profondeur après l’épandage. De plus, le profil de distribution de concentration en N03 en fonction de la concentration épandue peut permettre l’établissement de la relation entre la concentration en N03 mesurée à un horizon et le reliquat azoté de l’épaisseur du sol considéré. Par ailleurs, la cinétique d’infiltration des N03 en fonction de la concentration épandue permettra d’améliorer le paramétrage d’un algorithme de calcul des stocks de nitrates dans un compartiment donné du sol. L’algorithme mis en place pour calculer les stocks de nitrates est le suivant :
Evaluation du solde net à l’horizon Rhizosphèrique (Hr) à 30 cm
Solde (N03)r = A [N03]R = [N03] Ρ*°+Δ’ - [N03]’°R où la rhizosphère est une région du sol directement formée et influencée par les racines :
Evaluation du solde net à l’horizon 1 (Hi) à 50 cm Solde (N03)! = Δ [N03], = [N03] ,,0+Δ’ - [NO3]t0,
Evaluation du solde au-dessus de tout l’horizon 1 (Hi) de 0 à 50cm
Stocks (N03)s^i = Intrants (N03)s+ Reliquat (N03) s^i - Solde (N03)i - Exportation (N03) S^R Stocks (N03)s^i = (1 - ββ,0+Δ’) [NO3]st0,ep + (Y, - σ) [N03]R*° + ([NO3],t0 - [Νο3]1’0+Δ’ )
Evaluation des stocks uniquement au-dessus de l’horizon Rhizosphèrique (Hr) de 0 a 30 cm
Stocks (N03)s^r = Intrants (N03)s+ Reliquat (N03) S^R - Solde (N03)R - Exportation (N03) R Stocks (N03)s^r = (1 - ps,0+At) [NO3]st0,ep + (YR - σ) [N03]R*° + ([N03]R’° - [Νο3]ρ*°+Δ’ )
Evaluation du stock uniquement juste en-dessous de l’horizon Rhizosphèrique (Hr) de 30 à 50 cm
Stocks (N03)r^i = Reliquat (N03) R^i + Solde (N03)R - Solde (N03)i
Stocks (N03)R^= Y! [NO3]Rt0 - ([NO3]Rt0 - [NO3]Rt0 + ([N03]/0 ) + ([No3]R,0+At - [No3]”+iU )
Pour évaluer la cinétique des intrants azotés, on établit un régime d’infiltration dans le sol en laboratoire en utilisant l’équation Kostiakov: i(t) = a3 k- ta3_1 + /0 avec k, a* et fn constantes d’ajustement et on calcule le taux de perte des nitrates épandus en fonction du régime d’infiltration. Loi d’approximation linéaire du taux de perte nitrates en fonction de la vitesse d’infiltration est:
Ps°+At(KO) = a4 i(t) + b4 avec a4 et bd constantes d’ajustement
Ainsi l’équation de diminution des nitrates épandus à la surface du sol est donnée par l’équation suivante : [No3]s,0+At =ps,0+At *[NO3]s,0ep
Or l’équation d’infiltration des nitrates épandus dans sol est :
Intrants = (1 - ps,0+At ) * [NO3]s,0 ep [0043] L’estimation des exportations d’azote par la culture est établie en fonction des données agronomique et des caractéristiques du sol.
[0044] L’algorithme d’estimation des flux hydriques et nitriques consiste à préciser la présence ou non de culture, et ensuite à établir les valeurs initiales des capteurs de Nitrates à tO. Pour cela, on effectue la lecture des valeurs mesurées (N03, PH, T°) et on applique les lois de corrections si nécessaire.([NO3]Rt0 ; ([Ν03]/° ) Ensuite on rentre la valeur correspondant à la concentration de nitrates épandue et on détermine la quantité de nitrate infiltrés dans le sol :
Intrants = (1 - ps,0+At ) * [NO3]s,0ep
Puis on choisit la méthode de détermination des reliquats azotés soit en entrant des valeurs mesurées par méthode classique soit en évaluant les reliquats azotés à partir des mesures initiales des capteurs de N03 :
Reliquat (N03) S^1 = Yi* [N03]r'° ; Reliquat (N03) s^r = Yr* [N03]r'° ; Reliquat (N03) r^ = ΥΓ [N03]r'°
On établit ensuite les valeurs des capteurs nitrates au temps d’évaluation à tO + At. Pour cela, on fait la lecture des valeurs mesurées (N03, PH, T°) et on applique des lois de corrections si nécessaire : ([NO3]Rt0 ; ([NO3]it0 )
Ensuite on calcule les soldes : Δ [N03]x = [NO3]x,0+At- [NO3],0x
On mesure la quantité résiduelle d’azote épandu et on établit la relation à la quantité initialement épandue correspondante. [NO3]st0+At= pst0+At[NO3]s,0ep Ensuite on détermine la quantité de nitrates infiltrés dans le sol au temps d’évaluation en rapport avec le temps d’épandage correspondant :
Intrants = (1 - ps,0+At ) * [NO3]s,0 ep
On détermine ensuite la valeur correspondant à l’exportation à partir de valeurs de références établies en laboratoire ou par l’utilisation de valeurs ou de lois de références consignés dans la littérature scientifique. Exportations (N03) s^r = a[N03]R“
On évalue le solde net de nitrate à chaque profondeur : à 30 cm dans le sol (R) :
Solde (N03)r = Δ [N03]R = [N03] R,0+At - [NO3],0R et à 50 cm dans le sol (H-ι) : Solde (N03), = Δ[N03] 1 = [N03] ,”4"- [NO3]t0,
On établit si la solution nitreuse est concentrée ou diluée à la profondeur considérée. Ou encore on établit s’il y a accumulation ou perte de nitrate à l’horizon considéré, en fonction de l’évolution du profil d’humidité du sol.
Ensuite on estime le stock de nitrate pour chaque compartiment entre la surface et l’horizon 1(Hi): stocks (N03)s^ = (1 - β“+Δ,)[ΝΟ3]3,0·θρ+(Υι- O) [NO3]Rt0 + ([NO3]it0 - [No3]it0+ût )
Entre la surface et l’horizon Rhizosphèrique (Hr) : • Stocks (N03)s^r = (1 - β3,0+Δ') [NO3]s,0ep + (YR - σ) [N03]R*° + ([N03]R*° - [No3]R,0+At )
Entre l’horizon Rhizosphèrique (HR) et l’horizon 1 (hh): • Stocks (N03) R^1= Y1 [NO3]Rt0 - ([NO3]Rt0 - [N03]R*° + ([Ν03]“ ) + ([No3]Rt0+At - [Νο3]“+Δΐ )
Et enfin, on établit les consignes d’épandage en rapport avec les résultats : • Période d’épandage : Stocks (N03)S^R <= Valeur seuil -> Epandage • Quantité de N03 à épandre :
[0045] Un procédé similaire au procédé ci-dessus peut être mis en œuvre dans le système selon l’invention pour la mesure de phosphate ou de potassium de l’eau.
[0046] De nombreuses combinaisons peuvent être envisagées sans sortir du cadre de l’invention ; l’homme du métier choisira l’une ou l’autre en fonction des contraintes économiques, ergonomiques, dimensionnelles ou autres à respecter.
SYSTEM FOR EVALUATING CULTURAL POTENTIAL OF AN AGRICULTURAL SOIL AND METHOD FOR ESTIMATING NITRIC AND WATER FLOW
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The object of the present invention relates to the field of the crop potential of an agricultural soil, more particularly, the object of the invention relates to a system of evaluation in situ and continuously, the cultural potential of an agricultural soil by setting up a method for monitoring nitric and hydrous flows from metrological devices.
STATE OF THE ART OF THE INVENTION
[0002] Reasoned fertilization consists in determining the optimum nitrogen dose to be applied to a crop to satisfy its needs, taking into account the soil inputs and the production objectives set beforehand. The availability of nitrogen in the soil is determined by the management choices at the scale of the cropping system and by the local pedoclimatic conditions. Reference systems adapted to the pedoclimatic situations of each region explain how to take into account soil nitrogen.
The reasoning of nitrogen fertilization has many environmental interests, starting with a reduction in nitrate leakage in water and greenhouse gas emissions into the atmosphere. Applying less nitrogen also means spending less energy to make it and lowering the farmer's "input" bill.
Nitrogen losses of nitrogen are determined by the stock of mineral nitrogen present in the soil at the beginning of the drainage period (usually winter) and the subsequent water transfer. The mineral nitrogen stock at the beginning of winter depends on both the amount of nitrogen mineralized by the soil microorganisms during the autumn and the amount of mineral nitrogen called "postharvest". The latter is in part inevitable, but its importance varies according to the quantities brought: hence the need to accurately quantify the needs of the crop. A reasoned fertilization therefore makes it possible to limit the quantity of nitrate available for leaching, by reducing the residue of post-harvest nitrogen. Other practices, such as the establishment of intermediate crops, can be put in place to capture this surplus.
Excess fertilization can lead to losses of nitrogen to the rivers. In addition, the synthesis and excessive use of mineral fertilizers affect other factors such as greenhouse gas emissions, atmospheric pollutants and the consumption of fossil fuels. For all these reasons it is necessary to go towards a reduction of the agricultural fertilization. Reducing fertilization also makes it possible to limit the use of phytosanitary products, because the link between the state of nutrition of plants and the pressure of bio-aggressors is now established.
SUMMARY OF THE INVENTION
In order to solve problems related to fertilization, reliable and easy-to-use tools are needed to monitor the condition of an agricultural soil while allowing the farmer to reason with fertilization.
To do this, it is proposed an in situ and continuous evaluation system of the crop potential of an agricultural soil comprising a device for estimating water and nitrate flows comprising a first and a second water-control devices. , being equipped with sensors for measuring the quantity of nitrate, temperature, and pH, a control-earth device, equipped with sensors for measuring the temperature and humidity of a soil, located at least partially at of the ground, and a hygrometric device, provided with a hygrometric sensor of the atmosphere for measuring the humidity and the temperature of the air, located at the surface of the ground, said control devices being each connected by cable to dedicated acquisition cards, the estimation device further comprises a microcontroller module controlling said acquisition cards and a communication module, said communication module sending messages measured results to a server, the estimation device is characterized in that the first control device-water, and the second control device-water are respectively placed at 30cm and 50cm depth and control device-earth, is placed at a depth of 50 cm, in that the microcontroller module performs the measurement requests and communicates the measured raw data to a server by means of the communication module, and in that said microcontroller module activates the hygrometric device, according to a regular frequency and adjustable, to measure the humidity of the air and to determine the periodicity of the requests for raw measurements of the different control devices.
According to the invention, the microcontroller module activates the earth control device, at a regular and adjustable frequency, to measure the humidity of the earth to identify and quantify the presence of water in the compartment of affected soil and activate the water control devices and generate the measurement requests.
In addition, said first water control device and said second water control device may further comprise a phosphate sensor or a potassium sensor for measuring the amount of phosphate or potassium in the water.
According to the invention, the server includes software capable of processing and analyzing measured data and making them available to an Internet application, accessible to a user.
Preferably, the measurements made by the sensors are corrected by the processing and analysis software according to equations validated in the laboratory.
According to the invention, the first water-control device and the second water-control device comprise a reservoir in which the sensors for measuring nitrate, ph, and temperature are located, and that the lower portion of said reservoir is porous so that the water of the earth enters said reservoir by capillarity when implanted in the moist soil.
Preferably, the Internet application, available to the user, to configure and control the various sensors of water control devices, earth control and hygrometric measurement, and also allows to display the rates of nitrates from a soil examined at different depths.
Advantageously, the internet application may be available on a computer, on a tablet, or on a mobile phone of the user.
Preferably, the Internet application, available to the user, makes it possible to carry out agronomic recommendations such as the appropriate period of spreading or the quantity to be spread, depending on the results of the various sensors and the analysis of these.
Furthermore, the first and the second control-water device and the control-ground device are interconnected in WIFI mode, RADIO mode, or wired mode.
The invention furthermore relates to a method for estimating water and nitric fluxes by means of the device (1) for estimating the hydrous and nitric fluxes defined above. Said estimation method comprises the following steps carried out in the laboratory. : - set up and configure nitrate control devices for a solution and the temperature control device of a soil; - testing said control devices in a solution tested and manufactured in the laboratory and in reconstituted soil in the laboratory; correcting the nitrate measurements obtained by said nitrate control devices by using correction laws; - establish a nitrate distribution factor (N03) in shallow soil compartments; - evaluate the kinetics of nitrogen inputs, said evaluation includes the steps of: o establishment of a regime of infiltration of water into the soil; o establishment of the parameters of the infiltration kinetics of nitrates (N03) in the soil; - estimate nitrogen exports by a crop; - establish an algorithm for estimating water and nitrate fluxes; the process then comprises the following steps performed on site: - installing the control devices thus configured and parameterized on site in the ground so that said nitrate control devices are located at depths of 30 cm and 50 cm from the surface from the ground, that the control-earth control device of the temperature of a wetland is located at a depth of 50 cm from the surface of the soil, and that the hygrometric device is positioned above the surface of the ground; - connect said cable control devices to data acquisition cards; - order and acquire data measured by the measuring devices by the microcontroller module via the dedicated acquisition cards; - send to a server, at adjustable time intervals, the measured data, via the communication module; - Run on the server a processing and analysis software to correct the raw measurements received and run an algorithm for estimating nitric and hydrous flows; - make available to an internet application the corrected results of the measurements obtained and the results of the analyzes carried out.
In addition, the step of setting up and configuring the nitrate control devices comprises the following steps: - managing the optimum level of the liquid in a tank of the water control devices in order to deduce the pumping parameters necessary for filling the reservoir between its minimum level and its maximum level; - Set a response time of the nitrate sensor (N03) for different nitrate concentration (N03) of a test solution; - calibrate the nitrate sensor (N03) and correct the measurements by applying a correction law used in the laboratory in order to establish the correspondence between the values measured by the nitrate sensor (N03) and the actual nitrate concentration values (N03) of the tested solution; - define the effect of the temperature on the measurements of the nitrate sensor (N03) and correct the reading of the nitrate sensor (N03); - define the effect of the pH on the measurements of the nitrate sensor (N03) and correct the reading of the sensor N03; - define the compaction effect on the leachate concentration after percolation over 30 cm and 50 cm; - establish a nitrate distribution profile (N03) after a spread of known concentration.
According to the invention, the agronomic estimation and setpoint algorithm consists of: - specifying whether or not there is culture; establishing initial values of the N03 sensors contained in the water control devices at time t0; - enter a value corresponding to the concentration of nitrates applied and determine the quantity of nitrates infiltrated into the soil; - choose a method for determining nitrogen residues; - establish values of the nitrate sensors at the evaluation time at tO + Δΐ; - calculate nitrate balances and measure the residual amount of nitrogen applied and establish the relationship to the corresponding initially applied amount; - determine the amount of nitrate infiltrated into the soil at the evaluation time in relation to the corresponding spreading time; - establish a value corresponding to the export of nitrogen; - evaluate a net nitrate balance at each depth of 30 cm and 50 cm; - establish the concentration or dilution of the nitrous solution at the depth in question as a function of the evolution of the soil moisture profile or the accumulation or loss of nitrates at the depth in question; - estimate nitrogen stocks of each compartment; - estimate hygrometric parameters of the air; - correct and analyze the acquired data; - establish spreading instructions in relation to the results.
In other words, the nitrogen estimation step of each compartment consists of calculating a nitrogen stock between the soil surface and a horizon, called H-ι where H-ι is located 50 cm later between the surface of the ground and a Rhizosphere horizon, named Hr, where Hr is located at 30cm and finally between the Rhizosphere horizon (RH) and the horizonl (Hi).
In addition, the establishment of spreading instructions consists in defining a spreading period by comparing the stock of N03 between the surface and the Rhizosphere horizon, Hr, with a predetermined threshold value, considering the hygrometric data. , and to define a quantity of fertilizer to be spread.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Other features, details and advantages of the invention will emerge on reading the description which follows, with reference to the appended figures, which illustrate: FIG. 1 is a diagram of the device for estimating the flow of water and nitric compounds according to the invention; FIG. 2 illustrates the schematic principle of on-site measurements according to the invention; FIG. 3A illustrates the assembly of the water control devices, FIG. 3B shows the assembly of the ground control device and FIG. 3C shows the assembly of the hygrometric device according to the invention; FIG. 4A illustrates the possibility of interconnection of the water-control devices and the earth-control device in WIFI or Radio mode and FIG. 4B shows the interconnection of the wired-mode control devices.
For clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs throughout the figures.
DETAILED DESCRIPTION
Figure 1 illustrates a diagram of the device 1 for estimating the flow of water and nitrates according to the invention. The device consists of a first and a second water-control device 2, 2 ', a control-land device 3 and a hygrometric device 9. The water-control devices 2, 2' include sensors to measure N03 (Nitrate) level, pH, as well as water temperature. The sensors are placed in a tank containing water. Said sensors are configured and parameterized in the laboratory. The device 3 comprises sensors for measuring the temperature and the relative humidity of a soil, so that the hygrometric device 9 is provided with a hygrometric sensor of the atmosphere and is intended to measure the humidity and the temperature of the atmosphere. the air. The water control devices 2,2 'and control-ground 3 and the hygrometric device 9 comprise acquisition cards 6 dedicated, the sensors being each connected by cables to said acquisition cards 6. In addition the device 1 comprises a microcontroller 5 and a communications module 4. Said microcontroller 5 controls the acquisition cards 6 by executing measurement commands of the sensors. The communication module 4 sends the results of these commands to a server 28. The cloud server 28 comprises software 7 capable of processing and analyzing the raw results coming from the water control devices 2, 2 'and the control device. control-earth 3 and make them available to an internet application, referenced 8 in the following description, accessible by a user.
In addition, the device 1 is powered by a battery or a rechargeable battery by a solar panel, not shown in Figure 1. Moreover, the Internet application 8 can be downloaded to a computer, on a tablet or on a mobile phone of a user. Indeed, the Internet application 8 is developed so that it is compatible with both a laptop tablet or a mobile phone.
It should be noted that the estimation device according to the invention can be used to measure the amount of phosphate or potassium. To do this, the water control devices 2 and 2 'may comprise phosphate or potassium sensors for measuring the amount of phosphate or potassium in the water.
[0027] Figure 2 shows the schematic principle of the measurements made on site. As shown in this figure the first water control device equipped with N03 sensor is located 30 cm from the ground surface. This horizon called the Rhizosphere horizon (Hr). The compartment between the soil surface and HR is named compartment R (CR) in this compartment (CR), the storage of nitrates is measured. The second water control device equipped with N03 sensor will be placed at 50 cm from the ground surface considered as horizon 1 (H-ι). The compartment between HR and H-ι is named compartment 1 (C-ι). In the compartment (C-ι), nitrate losses are calculated by leaching. Leaching is the transport of elements by rainwater towards the water table. As shown in this figure the earth control device is also located 50 cm from the ground surface to measure the humidity of the earth and its temperature.
FIG. 3a shows the assembly of a water control device 2 and FIG. 3b the assembly of a control-earth device 3. The water-control device 2 comprises a reservoir 11 intended to contain the nitrate measuring sensor (N03), the pH measuring sensor and the temperature measuring sensor T °. A lower portion 13 of the reservoir 11 is porous on the sides so that the water of a moist earth can penetrate into said reservoir 11 by capillarity. This tank 11 is configured with respect to the measurement sensors so that a low position mark and a maximum water filling height are defined. The control-ground device 3 comprises a passenger compartment 12 in which are placed the sensors for measuring the relative humidity of the earth as well as the temperature. The tank 11 and the passenger compartment 12 are covered by a shutter 14. Each water control device 2 and 2 'and control-ground 3 and the hygrometric device 9 each comprise dedicated acquisition cards 6 (FIG. 3C ). The sensors are connected by cables 17 to said acquisition cards 6. In addition, each water control device 2 and 2 'and control-ground 3 and hygrometric device 9 comprises a rechargeable battery or accumulator 16. Said water control and earth control devices are configured and parameterized in the laboratory and then installed on site.
Figures 4a and 4b illustrate the on-site installation of water control devices 2 and 2 'and the control device-ground 3. Each of said devices is at least partially in the ground. The ground control device 3 is located at 50 cm from the ground surface and is activated at regular frequencies by microcontroller 5. The water control devices 2 and 2 'are located respectively at 30 cm and at 50 cm from the surface of the ground. ground. The water control device 2 measures the nitrate stock at a rhizosphere horizon (RH) at 30 cm. The water control device 2 'measures the leaching rate of nitrate at horizon 1 (Hi) at 50 cm. The water-control devices are activated by the microcontroller 5 when the humidity sensor of the control-ground device 3 shows that there is the presence of water in the soil. The water-control devices 2, 2 'and the ground-control device 3 are interconnected either by Wifi or radio mode (FIG. 4a) or by wired connection (FIG. 4b). In the case of wired connections, there is the possibility of a version with 3 boxes that are interconnected, such that each box relates to the result of measurements of the sensors of a control device land and water. Or a version with a single box containing the results of the sensor measurements of the control devices land and water. The final choice will be based on energy consumption relative to the cost of the equipment. Said control devices each comprise an acquisition card 6.
The operation of the system is such that the microcontroller module 5 which is for example an Intel Galileo card, checks the state of the system, activates or deactivates the sensors, generates the measurement requests, performs the recovery of raw data and storage, for a sufficient time, and activates the communication module 4 (the router), for sending the measured data to the server 28. The acquisition cards 6 allow to recover the raw data measured by the sensors. Data processing and analysis will be performed at the server level, Cloud, by a processing software 7 installed on this server 28. This limits the power consumption at the microcontroller and its peripherals. The internet application 8, according to the results of the various sensors and the analysis of these, makes it possible to carry out agronomic recommendations such as the adequate period of spreading or the quantity to be spread. The hygrometric device is associated with the microcontroller 5 to determine the sampling frequency, periodicity of the gross measurement. On the other hand, the soil moisture sensor placed in the soil control device 3 makes it possible to identify and quantify the presence of water "in the liquid phase" in the soil compartment concerned by the measurement of nitrates. Indeed, it is the activation condition of the sensors of the water control device 2 and 2 '. In other words, the humidity sensor 9 and the sensors of the ground-control device 3 will be activated at regular frequencies, whereas the sensors of the water-control devices 2, 2 'will only be activated in the presence of water in the soil. This shows the very important role of the sensors of the control-ground device, and incidentally in the porous tanks 11, in which are placed the sensors of the control-water devices, with a significantly larger measurement in case of rain (period acceleration of hydric flows in the soil: importance of the hygrometric device).
The internet application must allow the user to check the proper operation of the various modules, to control and order them by sending instructions to the microcontroller. In fact, the application will also make it possible to carry out agronomic recommendations based on the results calculated from the raw data measured and the agronomic information initially provided by the user. In addition, the internet application 8 can be coupled with other internet applications likely to give indications on the local pedoclimatic situation (weather data and soil types) and to make it possible to refine the parameterization of the land and water control devices.
The system of the invention is designed to simplify the installation on site while having a minimum energy cost. Thus, the system uses a single microcontroller module to control all the acquisition cards and control devices, and a single communication module to send the measured data to a server. In addition, the microcontroller verifies the state of the system and activates or deactivates the sensors to avoid a permanent acquisition, which allows a significant energy saving.
The method set up in the device for estimating water and nitrate flows defined above includes steps performed in the laboratory. The laboratory configuration consists, initially, in managing the optimal level of the liquid in a control-water device. For this, it is set up an experiment to deduce the pumping parameters necessary to fill the tank between its minimum level and its maximum level. This is to adjust in duration ie with a variable duration and a fixed pressure or a pressure adjustment ie with a variable pressure and a fixed duration. Then it is set up an experiment setting the conditions for evaluating the response time of N03 sensors. Indeed, the response time of the N03 sensor is equivalent to the identification of the smallest test duration to obtain a plateau. For this purpose, a simulation of the soil condition is carried out, for example five very different NO 3 concentration values of 1000 mg / l, 7000 mg / l, 500 mg / l, 250 mg / l and 3500 are chosen. mg / l. Then, we choose a first maximum duration of 20 minutes and a minimum duration (0s). Other dichotomy test times are determined.
The work performed in the laboratory also consist in defining the effect of the temperature on the measurements of the sensor N03. The aim is to specify the influence of low temperatures on the N03 sensor measurements. We have noticed that the temperature induces variations on the values measured by the sensor N03. Moreover, the response time of the sensor N03 also changes with the temperature.
The fine-tuning of the parameterization of the water control device in the laboratory makes it possible to establish the effect of the soil compaction rate on the concentration distribution of the leachate after percolation on 30 cm and 50 cm of depth. In the case of plowed soil (low rate of compaction) the difference in concentration as a function of the soil thickness is small. Unlike consolidated soil (high compaction rate) the difference in concentration depending on the soil thickness is strong. In this case, we validate a law of correspondence between the density of the soil and the measurement N03 as a function of the depth in the soil. Leachate means the residual liquid that comes from the percolation of water through a material. Percolation refers to the passage of a fluid through a more or less permeable medium such as the earth.
The next step of parameterizing the water-control devices in the laboratory is to calibrate the sensor N03 and to apply a correction of the measurement, the purpose of the calibration is to establish a correspondence between the values measured by the N03 sensor and the actual concentration values in N03 of the tested solution.
Calibration laws of the sensor N03, in the case of a sensor delivering a measurement already interpreted over the entire concentration range is given by:
and on a reduced concentration range: [iV03] measured =% [N03] theoretical + bx [0038] Calibration in the case of a sensor delivering a measurement of electrical voltage over the entire concentration range is given by:
and on a reduced interval of concentration: Vmesurea =% [iV03] theoretical + with a-ι, bi and ci constants of adjustment.
Laws of correction of the measurements of the N03 sensor used in the case of a sensor delivering a measurement already interpreted over the whole range of concentration is:
and on a reduced interval of concentration:
Or in the case of a sensor delivering a measurement of electrical voltage over the entire concentration range:
or on a reduced concentration range: [N03 \ rese = a2 Vmesurea + b2 with a2, b2 and c2 adjustment constants.
Note that some sensors may have a polynomial type of calibration law, so we must take into account and correct the exponential type law by the appropriate polynomial law.
The next step of the laboratory measurement process is to establish a nitrate distribution profile (N03) after spreading of known concentration. The objective is to observe the diffusion of nitrates in the different layers of the soil. In fact, the concentration of N03 increases with the depth after the spreading. In addition, the concentration distribution profile in N03 as a function of the concentration applied can allow the establishment of the relation between the concentration of N03 measured at a horizon and the nitrogen balance of the soil thickness considered. Furthermore, the infiltration kinetics of N03 as a function of the spread concentration will make it possible to improve the parameterization of an algorithm for calculating nitrate stocks in a given compartment of the soil. The algorithm implemented to calculate the nitrate stocks is as follows:
Evaluation of the net balance on the Rhizosphere horizon (Hr) at 30 cm
Balance (N03) r = A [N03] R = [N03] Ρ * ° + Δ '- [N03]' ° R where the rhizosphere is a region of the soil directly formed and influenced by roots:
Evaluation of the net balance at horizon 1 (Hi) at 50 cm Balance (N03)! = Δ [N03], = [N03] ,, 0 + Δ '- [NO3] t0,
Evaluation of the balance over all the horizon 1 (Hi) from 0 to 50cm
Stocks (N03) s ^ i = Inputs (N03) s + Remainder (N03) s ^ i - Balance (N03) i - Export (N03) S ^ R Stocks (N03) s ^ i = (1 - ββ, 0 + Δ ') [NO3] st0, ep + (Y, - σ) [N03] R * ° + ([NO3], t0 - [Νο3] 1'0 + Δ')
Evaluation of stocks only above the Rhizosphere horizon (Hr) from 0 to 30 cm
Stocks (N03) s ^ r = Inputs (N03) s + Balance (N03) S ^ R - Balance (N03) R - Export (N03) R Stocks (N03) s ^ r = (1 - ps, 0 + At) [ NO3] st0, ep + (YR - σ) [N03] R * ° + ([N03] R '° - [Νο3] ρ * ° + Δ')
Stock assessment only just below the Rhizosphere horizon (Hr) 30 to 50 cm
Stocks (N03) r ^ i = Reliquat (N03) R ^ i + Balance (N03) R - Balance (N03) i
Stocks (N03) R ^ = Y! [NO3] Rt0 - ([NO3] Rt0 - [NO3] Rt0 + ([N03] / 0) + ([No3] R, 0 + At - [No3] "+ iU)
To evaluate the kinetics of nitrogen inputs, a soil infiltration regime is established in the laboratory using the Kostiakov equation: i (t) = a3 k-ta3_1 + / 0 with k, a * and fn adjustment constants and the rate of loss of nitrates spread according to the infiltration regime is calculated. Linear approximation law of nitrate loss rate as a function of infiltration speed is:
Ps ° + At (KO) = a4 i (t) + b4 with a4 and bd adjustment constants
Thus the equation of decrease of the nitrates spread on the surface of the ground is given by the following equation: [No3] s, 0 + At = ps, 0 + At * [NO3] s, 0ep
Now the infiltration equation of nitrates spread in soil is:
Inputs = (1 - ps, 0 + At) * [NO3] s, 0 ep [0043] Estimates of crop nitrogen exports are based on agronomic data and soil characteristics.
The algorithm for estimating water and nitric fluxes consists in specifying the presence or absence of culture, and then in establishing the initial values of the nitrate sensors at t0. For that, one reads the measured values (N03, PH, T °) and one applies the laws of corrections if necessary ([NO3] Rt0; ([Ν03] / °) Then one enters the value corresponding to the concentration of nitrates spread and the amount of nitrate infiltrated into the soil is determined:
Inputs = (1 - ps, 0 + At) * [NO3] s, 0ep
Then the method of determination of the nitrogen residues is chosen either by entering values measured by conventional method or by evaluating the nitrogen residues from the initial measurements of the N03 sensors:
Reliquat (N03) S ^ 1 = Yi * [N03] r '°; Reliquat (N03) s ^ r = Yr * [N03] r '°; Reliquat (N03) r ^ = ΥΓ [N03] r °
The values of the nitrate sensors are then established at the evaluation time at tO + At. For this, the measured values (N03, PH, T °) are read and correction laws are applied if necessary: [NO3] Rt0; ([NO3] it0)
Then we calculate the balances: Δ [N03] x = [NO3] x, 0 + At- [NO3], 0x
The residual quantity of nitrogen applied is measured and the relationship is established with the corresponding initially spread quantity. [NO3] st0 + At = pst0 + At [NO3] s, 0ep Then the quantity of nitrates infiltrated into the soil at the evaluation time is determined in relation to the corresponding spreading time:
Inputs = (1 - ps, 0 + At) * [NO3] s, 0 ep
The value corresponding to the export is then determined from reference values established in the laboratory or by the use of values or reference laws recorded in the scientific literature. Exports (N03) s ^ r = a [N03] R "
The net nitrate balance is evaluated at each depth: at 30 cm in the soil (R):
Balance (N03) r = Δ [N03] R = [N03] R, 0 + At - [NO3], OR and at 50 cm in the soil (H-ι): Balance (N03), = Δ [N03] 1 = [N03], "4" - [NO3] t0,
It is established whether the nitrous solution is concentrated or diluted to the depth in question. Or it is established whether there is accumulation or loss of nitrate at the horizon considered, depending on the evolution of the soil moisture profile.
Then we estimate the nitrate stock for each compartment between the surface and the horizon 1 (Hi): stocks (N03) s ^ = (1 - β "+ Δ,) [ΝΟ3] 3.0 · θρ + (Υι- O) [NO3] Rt0 + ([NO3] it0 - [No3] it0 + ût)
Between the surface and the Rhizosphere horizon (Hr): • Stocks (N03) s ^ r = (1 - β3,0 + Δ ') [NO3] s, 0ep + (YR - σ) [N03] R * ° + ([N03] R * ° - [No3] R, 0 + At)
Between the Rhizosphere horizon (RH) and horizon 1 (hh): • Stocks (N03) R ^ 1 = Y1 [NO3] Rt0 - ([NO3] Rt0 - [N03] R * ° + ([Ν03] " ) + ([No3] Rt0 + At - [Νο3] "+ Δΐ)
And finally, we set up the spreading instructions related to the results: • Application period: Stocks (N03) S ^ R <= Threshold value -> Spreading • Quantity of N03 to be spread:
A method similar to the above method can be implemented in the system according to the invention for the measurement of phosphate or potassium water.
Many combinations can be envisaged without departing from the scope of the invention; the person skilled in the art will choose one or the other depending on the economic, ergonomic, dimensional or other constraints to be respected.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109298160A (en) * | 2018-11-04 | 2019-02-01 | 广州清宇信息科技有限公司 | A kind of agricultural soil pH value monitoring system |
| CN111474002A (en) * | 2020-01-07 | 2020-07-31 | 三峡大学 | Method for in-situ measurement of migration flux of certain dissolved nitrogen at deep water reservoir sediment interface |
| CN112452363A (en) * | 2020-11-04 | 2021-03-09 | 中国石油大学(华东) | Micro-fluidic chip for simulating soil-underground water heterogeneous system |
| US11871691B2 (en) | 2016-11-07 | 2024-01-16 | Climate Llc | Agricultural implements for soil and vegetation analysis |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AR126124A1 (en) * | 2021-06-13 | 2023-09-13 | B G Negev Technologies And Applications Ltd At Ben Gurion Univ | SYSTEM AND METHOD TO REDUCE LEACHING OF EXCESS FERTILIZATION TO AN AREA BELOW THE ROOTS |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9046461B1 (en) * | 2009-02-03 | 2015-06-02 | Green Badge, LLC | RF amplifier tuning method for coping with expected variations in local dielectric |
-
2015
- 2015-11-17 FR FR1561042A patent/FR3043778B1/en not_active Expired - Fee Related
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- 2016-11-17 EP EP16812999.7A patent/EP3377891A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9046461B1 (en) * | 2009-02-03 | 2015-06-02 | Green Badge, LLC | RF amplifier tuning method for coping with expected variations in local dielectric |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| GABRIEL J L ET AL: "The role of cover crops in irrigated systems: Water balance, nitrate leaching and soil mineral nitrogen accumulation", AGRICULTURE, ECOSYSTEMS AND ENVIRONMENT, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 155, 30 March 2012 (2012-03-30), pages 50 - 61, XP028505809, ISSN: 0167-8809, [retrieved on 20120405], DOI: 10.1016/J.AGEE.2012.03.021 * |
| HEIKE KAHLERT ET AL: "A New Calibration Free pH-Probe for In Situ Measurements of Soil pH", ELECTROANALYSIS., vol. 16, no. 24, 1 December 2004 (2004-12-01), US, pages 2058 - 2064, XP055295537, ISSN: 1040-0397, DOI: 10.1002/elan.200403059 * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11871691B2 (en) | 2016-11-07 | 2024-01-16 | Climate Llc | Agricultural implements for soil and vegetation analysis |
| CN109298160A (en) * | 2018-11-04 | 2019-02-01 | 广州清宇信息科技有限公司 | A kind of agricultural soil pH value monitoring system |
| CN111474002A (en) * | 2020-01-07 | 2020-07-31 | 三峡大学 | Method for in-situ measurement of migration flux of certain dissolved nitrogen at deep water reservoir sediment interface |
| CN111474002B (en) * | 2020-01-07 | 2021-05-25 | 三峡大学 | Method for in-situ measurement of migration flux of certain dissolved nitrogen at deep water reservoir sediment interface |
| CN112452363A (en) * | 2020-11-04 | 2021-03-09 | 中国石油大学(华东) | Micro-fluidic chip for simulating soil-underground water heterogeneous system |
| CN112452363B (en) * | 2020-11-04 | 2022-06-07 | 中国石油大学(华东) | Micro-fluidic chip for simulating soil-underground water heterogeneous system |
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