Déficit de pression de vapeur (DPV) en serre : calcul, tableau et valeurs cibles

Le déficit de pression de vapeur, ou DPV, mesure l'écart entre la vapeur que l'air pourrait contenir et celle qu'il contient. Il traduit la force qui pousse la plante à transpirer. La plupart des cultures sous serre se conduisent entre 0,5 et 1 kPa. Sous 0,3 kPa, la plante ne transpire presque plus et les maladies menacent.

Cette page donne la formule, un tableau complet, la différence entre DPV de l'air et DPV de la feuille, et les règles de pilotage. Les notions d'humidité relative et absolue et le contrôle général de l'humidité sont présentés sur la page hygrométrie en serre.

Qu'est-ce que le déficit de pression de vapeur ?

À une température donnée, l'air ne peut contenir qu'une quantité maximale de vapeur d'eau : c'est la pression de vapeur saturante. Le DPV est la différence entre cette valeur et la pression de vapeur réelle de l'air. Il s'exprime en kilopascals, parfois en hectopascals ou en millibars sur certains appareils anciens.

L'intérêt du DPV est qu'il décrit directement le « pouvoir asséchant » de l'air. Un DPV élevé tire l'eau hors des feuilles, un DPV faible la laisse en place. L'humidité relative, elle, ne dit rien de ce pouvoir sans la température : 80 % d'humidité à 24 °C assèchent bien plus que 80 % à 14 °C.

Calculer le DPV

Le calcul tient en deux étapes. On calcule la pression de vapeur saturante à la température de l'air, puis on retire la part déjà occupée par la vapeur, donnée par l'humidité relative.

Par exemple, un air à 20 °C et 85 % d'humidité relative présente un DPV d'environ 0,35 kPa. À 18 °C et 95 %, le DPV tombe à 0,10 kPa : la plante ne transpire presque plus, et l'eau peut condenser au moindre refroidissement. La pression de vapeur saturante double à peu près tous les 12 °C, comme le montre le tableau.

Tableau du DPV par température et humidité

Le tableau donne le DPV en kPa pour les températures et humidités courantes en serre. Les cases entre 0,5 et 1 kPa correspondent à la zone de confort de la plupart des cultures.

Deux lectures sont utiles. À humidité égale, le DPV augmente avec la température : une serre chaude tolère une humidité relative plus élevée. Et à 90 % ou plus, le DPV reste sous 0,3 kPa à presque toutes les températures de nuit : c'est la zone où le risque de botrytis devient sérieux.

DPV de l'air ou DPV de la feuille ?

La feuille n'est pas toujours à la température de l'air. La nuit, elle se refroidit en rayonnant vers une couverture froide. Le jour, au soleil, elle peut être plus chaude. Or c'est à la surface de la feuille que se joue la transpiration.

Chieri Kubota, de l'université d'État de l'Ohio, rappelle dans un article repris par Greenhouse Grower que les deux méthodes coexistent. Avec la température de l'air, le DPV décrit l'air. Avec la température de la feuille, il décrit mieux la transpiration réelle, ce qui est plus pertinent en serre.

L'exemple qu'elle cite est parlant. Pour un air à 20 °C et 60 % d'humidité, le DPV de l'air vaut environ 0,94 kPa. Avec une feuille à 17,8 °C, le DPV calculé à la feuille tombe à environ 0,64 kPa, soit un tiers de moins. La nuit, sous une couverture froide sans écran, l'écart peut être encore plus marqué.

Quelles valeurs viser ?

Le tableau résume les plages de référence. L'université d'État du Michigan retient un minimum souhaitable de 0,3 à 0,7 kPa pour la plupart des cultures. Elle recommande plus de 0,5 kPa en fin de culture, surtout avec un feuillage dense, pour maintenir la transpiration et limiter les maladies du feuillage.

Adapter la cible au stade et au moment

Les boutures et les jeunes plants, qui n'ont pas encore de racines efficaces, demandent un DPV faible pour ne pas se dessécher. Une culture installée supporte un DPV plus élevé, qui entretient la transpiration et la circulation des éléments nutritifs. En fin de culture, un DPV un peu plus élevé réduit le risque sanitaire.

La cible varie aussi dans la journée. Au lever du jour, la température des fruits et des feuilles monte moins vite que celle de l'air, et de la condensation peut se former si l'humidité est élevée. Une montée progressive de la température en fin de nuit, avec un DPV maintenu, limite ce risque. À l'inverse, en milieu de journée ensoleillée, le DPV peut grimper au-delà de 1,5 kPa dans une serre très aérée. Une brumisation ou un ombrage léger le ramènent alors dans la zone de confort, sans fermer les ouvrants, et limitent la fermeture des stomates qui freinerait la photosynthèse.

DPV et déficit d'humidité en g/m³

Certains ordinateurs climatiques affichent le déficit d'humidité en grammes d'eau par mètre cube d'air plutôt qu'en kPa. Les deux grandeurs mesurent la même chose : la quantité d'eau que l'air peut encore absorber. La conversion dépend légèrement de la température.

Le déficit en g/m³ a l'avantage d'être directement lié à l'eau à évacuer. Il se combine facilement avec un débit d'air pour estimer ce que l'aération peut retirer, comme sur la page calcul de déshumidification.

Mesurer correctement le DPV

Le DPV hérite des erreurs de la mesure d'humidité, et elles pèsent lourd dans la zone humide. À 18 °C, une humidité de 90 % donne un DPV d'environ 0,21 kPa. Si la sonde affiche 93 % pour la même réalité, le DPV calculé tombe à 0,14 kPa. Trois points d'erreur d'humidité changent donc le DPV d'environ un tiers, précisément là où se décide le risque de maladie.

Une sonde fiable, placée dans un caisson ventilé au niveau de la culture et vérifiée chaque année, est donc la condition d'un pilotage sur le DPV. Une mesure de la température des feuilles ou des fruits, par capteur infrarouge, complète utilement le dispositif pour estimer le risque de condensation. Les règles de placement et d'étalonnage figurent dans le guide de l'instrumentation de serre.

Piloter la serre sur le DPV

Les ordinateurs climatiques modernes permettent de piloter l'aération et le chauffage sur le DPV ou sur le déficit d'humidité. Quand le DPV descend sous la consigne, la régulation entrouvre les ouvrants, relève légèrement la température ou combine les deux. Quand il remonte, elle referme.

Ce pilotage évite deux erreurs courantes d'une consigne fixe d'humidité relative. Il évite d'aérer une serre chaude dont l'air humide assèche encore bien les feuilles. Et il évite de laisser une serre froide à 85 % d'humidité, dont le DPV est en réalité trop faible. Les stratégies associées sont détaillées sur la page stratégies de régulation climatique.

DPV et économies d'énergie

Chaque correction d'humidité a un coût énergétique : aérer fait entrer de l'air froid, chauffer pour assécher consomme du combustible. Piloter sur le DPV plutôt que sur une humidité fixe réduit ces corrections aux seuls moments où la culture en a besoin. Les essais d'agriculture économe en énergie s'appuient largement sur ce principe.

Avec une pompe à chaleur, chaque aération évitée est un kWh électrique en moins, et la serre fermée garde sa chaleur. Le DPV sert aussi à choisir une solution de déshumidification qui garde la chaleur, comparée sur la page déshumidification de serre. Le lien avec les maladies est détaillé sur la page humidité et maladies en serre.

Questions fréquentes sur le DPV

Comment calculer le DPV d'une serre ?

On calcule la pression de vapeur saturante à la température de l'air, par exemple avec la formule de Magnus, puis on la multiplie par (1 − humidité relative). À 20 °C et 85 % d'humidité relative, le DPV vaut environ 0,35 kPa.

Quel DPV viser en serre ?

La plupart des cultures se conduisent entre 0,5 et 1 kPa. L'université d'État du Michigan situe le minimum souhaitable entre 0,3 et 0,7 kPa, et conseille plus de 0,5 kPa en fin de culture pour limiter les maladies du feuillage. Les jeunes plants supportent un DPV plus faible.

Faut-il calculer le DPV avec la température de la feuille ?

Les deux méthodes existent. Avec la température de l'air, le DPV décrit l'air de la serre. Avec la température de la feuille, souvent plus froide la nuit, il décrit mieux la transpiration réelle. Une feuille plus froide de 2 °C peut abaisser le DPV d'environ un tiers.

Pourquoi piloter sur le DPV plutôt que sur l'humidité relative ?

Parce qu'une même humidité relative ne donne pas le même DPV selon la température. Piloter sur le DPV évite d'aérer ou de chauffer inutilement quand l'air est chaud et humide mais que la plante transpire encore bien. C'est une source d'économie de chauffage.

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Le déficit de pression de vapeur est l'indicateur qui relie santé de la culture et dépense d'énergie. Praxis Énergie Serres analyse vos enregistrements climatiques, vérifie les consignes et propose un pilotage sur le DPV adapté à votre culture, dans le cadre d'un audit énergétique de serre.

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