Modele de simulation de la duree d'humectation des feuilles au champ apres une pluie. Cas d'un couvert homogene

The persistence of free moisture on leaves for a minimal period of time is very important for the infection of plants by most fungi. In order to predict leaf wetness duration, we propose a one-dimensional multi-layer model of heat and mass transfer in a plant canopy after rainfall. Our aim was to describe the vertical variations of this parameter of interest for phytopathologists. Up till now, it has been measured only at a weather station or calculated from an energy balance model for a single surface without considering any vertical variation. An original aspect consisted in modelling water evaporation on leaves distinguishing wet and dry areas in every layer. We give a classification of the parameters and variables involved in the model according to the sensitivity analysis. The water intercepted by the canopy and the leaf area index were 2 important parameters ; water evaporation was less effective and the other parameters could be arbitrarily fixed. The forcing variables (net radiation, air temperature, relative humidity and wind speed measured hourly at a reference height above the canopy) governed the results of the simulation. We stress the value of such a model which takes into account the interactions between canopy and microclimate, and predicts the physical environment in the canopy, with particular regard to interrupted wet periods in different parallel layers of a medium-sized or tall canopy.

La présence d’eau libre à la surface des organes végétaux pendant un temps minimal est un facteur essentiel lors de la contamination de la plante-hôte par un champignon. Afin de prévoir l’occurrence de ce phénomène en terme de durée, un modèle multi-couches de transfert de masse et d’énergie est adapté au cas de la simulation de la durée d’humectation des feuilles après une pluie au sein d’un couvert végétal homogène. Le but est de spatialiser ce paramètre intéressant les phytopathologistes et qui ne fait l’objet actuellement que d’une estimation globale soit à l’aide d’une mesure standardisée au parc météorologique ou au champ, soit à l’aide d’un modèle simple de bilan d’énergie d’une surface. Nous proposons une paramétrisation originale du mode d’évaporation de l’eau sur les feuilles d’une couche divisée en une zone mouillée et une zone sèche. Les paramètres et variables de la modélisation sont classés au moyen d’une analyse de sensibilité : la capacité d’interception du couvert et son indice foliaire sont 2 paramètres fondamentaux, le mode d’évaporation de l’eau intervient dans une moindre mesure ; la plupart des autres paramètres peuvent être fixés à priori. Les variables externes (rayonnement net, température de l’air, humidité relative, vitesse du vent mesurée à une hauteur de référence au-dessus du couvert sur un pas de temps inférieur ou égal à l’heure) sont déterminantes dans les résultats de la simulation. Une application du modèle montre comment interagissent le couvert et le microclimat ; celui-ci permet de prévoir les conditions physiques régnant dans le couvert, caractérisées par de fortes variations verticales éventuelles, en particulier, en ce qui concerne les durées relatives des épisodes secs et mouillés des différentes strates d’un couvert moyennement à très développé.