Optimisation de la gestion de l’irrigation : quels facteurs prendre en compte ?
L’objectif de l’irrigation est d’assurer un niveau d’humidité du sol suffisant pour garantir une croissance optimale des plantes et des rendements élevés, sans causer de pertes ni consommer une quantité excessive d’eau. Un système d’irrigation adapté est donc essentiel pour optimiser la production agricole.
Dans cet article, nous allons aborder certaines questions essentielles pour une gestion optimale de l’irrigation :
01. Quelle quantité d'eau faut-il apporter ?
Pour répondre à cette question, il faut garder à l’esprit que la quantité d’eau nécessaire pour satisfaire les besoins de la plante dépend de plusieurs facteurs, tels que les caractéristiques de la culture, du sol et du climat. Afin d’obtenir des résultats optimaux, il est recommandé de prendre en compte l’ensemble de ces facteurs.
Examinons-les plus en détail :
Évapotranspiration des plantes :
L’évapotranspiration est le facteur le plus important à prendre en compte dans la gestion de l’eau. Elle correspond à la quantité d’eau qui est transférée des plantes et du sol vers l’atmosphère sous forme de vapeur. Du point de vue de la production, la référence utilisée pour estimer les besoins en eau est la quantité d’eau perdue par évapotranspiration nécessaire à la production de 1 kg de récolte. Voir l’explication détaillée pour plus d’informations sur l’ETc (évapotranspiration de la culture).
Comprendre l’évapotranspiration de la culture :
L’évapotranspiration correspond à la somme de l’évaporation de l’eau du sol (humide ou sec) et de la transpiration de la culture considérée et des couverts végétaux, lorsque ceux-ci sont présents. Dans un verger, l’évapotranspiration constitue la principale composante du bilan hydrique. L’évapotranspiration de la culture (ETc) est calculée selon la formule suivante :
ETc = ET0 x Kc
où :
- ET0 est l’évapotranspiration de référence et désigne la quantité d’eau perdue vers l’atmosphère, dans des conditions hydriques optimales, par une surface végétalisée, via l’évaporation du sol et la transpiration de la plante. Elle peut être déterminée par des mesures directes (plus précises, mais plus complexes) ou indirectes. Parmi les mesures indirectes, l’équation de Penman-Monteith est généralement recommandée, en raison de sa simplicité d’utilisation. Elle nécessite toutefois des données climatiques (humidité, températures minimale/maximale/moyenne, vitesse et direction du vent, rayonnement net, flux de chaleur du sol).
- Kc est le coefficient cultural, qui prend en compte l’évapotranspiration de la culture et son stade de développement. Kc varie au cours de la saison et d’une année sur l’autre, car il dépend des besoins en eau de la culture, de la taille du couvert végétal, du climat et de la densité de la végétation. Des valeurs tabulées de Kc sont disponibles en ligne et peuvent être ajustées aux conditions locales de la parcelle.
Une fois Kc et ET0connus, il est possible de calculerETc. . L’évapotranspiration dépend donc des facteurs climatiques, des caractéristiques de la culture et des conditions de la parcelle.
Sol :
L’irrigation est considérée comme efficace lorsque l’eau apportée atteint les racines, sans être perdue par percolation ou ruissellement, ni créer de problèmes d’engorgement. Lors de la conception et de la gestion du système d’irrigation, il est donc important de prendre en compte les propriétés du sol. La capacité du sol à stocker (capacité de rétention en eau) et à laisser infiltrer l’eau (conductivité hydraulique du sol) dépend du type de sol, de la pente, de la teneur en matière organique, ainsi que des pratiques de gestion du verger.
Les sols argileux présentent une forte capacité de rétention en eau mais une conductivité hydraulique faible. Ils ont donc tendance à stocker l’eau après l’irrigation ou les précipitations, mais aussi à présenter une infiltration lente, ce qui peut entraîner du ruissellement et/ou de l’engorgement. Les sols sableux, bien qu’ayant une capacité de rétention plus faible, présentent un taux d’infiltration et une conductivité hydraulique élevés, ce qui favorise les pertes d’eau par percolation. Les vergers enherbés, ainsi que les sols présentant une teneur particulièrement élevée en matière organique, se caractérisent généralement par une forte capacité de rétention et une bonne infiltration de l’eau. Les sols à forte pente sont sujets au ruissellement.
Il est également important de se rappeler que généralement le sol n’est pas parfaitement homogène à l’échelle du verger : la texture, la densité de végétation et/ou la pente peuvent varier spatialement. Lorsque ces différences sont bien marquées, le découpage des parcelles en zones aux propriétés similaires permet d’ajuster les pratiques de gestion et d’optimiser les résultats.
Données climatiques :
Dans les régions à faible pluviométrie, il va sans dire que l’irrigation est plus déterminante que dans les zones recevant des précipitations régulières. Dans tous les cas, même dans les régions où il pleut fréquemment, la quantité de pluie réellement interceptée par les racines dépend du type de sol, de la profondeur du système racinaire, de la pente et/ou de l’enherbement du sol, ce qui rend généralement l’irrigation nécessaire.
Pour estimer l’évapotranspiration des cultures et l’évaporation du sol, il est également important de prendre en compte les températures moyennes, l’humidité de l’air, l’intensité du vent et le rayonnement solaire. Différentes stations météo peuvent être utilisées pour suivre ces paramètres climatiques, par exemple les stations Davis, Sencrop et METOS.
Qualité de l’eau :
Bien que souvent négligée, la qualité de l’eau, au regard de sescaractéristiques physiques, chimiques et biologiques, est un autre paramètre qui joue sur l’efficacité de l’irrigation.
C’est pourquoi il est fortement recommandé de faire analyser l’eau pour éviter tout problème de toxicité pour les plantes ou de déséquilibre nutritionnel. Certaines cultures, comme l’amandier, l’avocatier ou encore les agrumes, sont particulièrement sensibles à la salinité, ce qui rend le contrôle de la qualité de l’eau indispensable.
Par ailleurs, l’accumulation de sels peut obstruer les buses du système d’irrigation, générant des problèmes de fonctionnement, et un besoin accru de maintenance.
Efficacité et uniformité de distribution de l’irrigation :
Ces paramètres dépendent du type de système d’irrigation utilisé, de sa maintenance, ainsi que de la pente ou des irrégularités du terrain. Il est nécessaire de surveiller et d’entretenir régulièrement le système.
02. Quand faut-il irriguer ?
Connaître les stades au cours desquels les cultures sont particulièrement sensibles au stress hydrique permet d’anticiper les apports en eau. Ces informations sont également utiles pour la mise en œuvre de l’ irrigation déficitaire, particulièrement adaptée aux zones où l’accès à l’eau d’irrigation est limité.
Les sondes d’humidité du sol permettent de réagir rapidement en cas de besoin et d’éviter le stress hydrique des cultures. Les options recommandées sont celles proposées par Decagon Devices et Sentek.
03. Comment apporter l'eau ?
Il existe de nombreux systèmes d’irrigation. La majorité des vergers utilisent des systèmes d’irrigation de précision tels que des micro-asperseurs ou l’irrigation goutte-à-goutte, car ils garantissent une efficacité élevée de l’utilisation de l’eau.
La répartition de l’eau dans le sol autour de l’émetteur (profil d’humectation) varie en fonction du type de système d’irrigation choisi et du type de sol. Ce point doit être évalué lors du choix du système d’irrigation et de la stratégie de gestion, afin d’assurer une adéquation optimale avec le système racinaire des plantes.
Il est également très important de tenir compte du fait que le système racinaire des plantes évolue constamment, c’est pourquoi la gestion de l’irrigation (débit d’eau, fréquence des apports, espacement des buses, etc.) doit être planifiée en conséquence.
04. Comment évaluer l'efficacité de l'irrigation ?
Plusieurs indicateurs peuvent être utilisés :
- L’efficacité de l’irrigation est définie comme la quantité de produit obtenu (biomasse, rendement, énergie) par unité d’eau utilisée. Plus sa valeur est élevée, plus la performance est bonne.
- De faibles niveaux de stress hydrique chez les plantes indiquent une bonne gestion de l’irrigation.
- Les sondes de sol permettent également de suivre l’humidité du sol et de s’assurer qu’il y a assez d’eau disponible pour répondre aux besoins des cultures.
05. En résumé
Pour parvenir à une gestion optimale de l’irrigation, il est essentiel de prendre en compte :
- les besoins en eau des cultures
- les propriétés du sol
- les données climatiques
- l’efficacité du système d’irrigation
Bien que la prise en compte de l’ensemble de ces facteurs augmente la complexité de la gestion, elle garantit une utilisation efficace et optimisée des apports en eau.
Aujourd’hui, de nombreuses technologies peuvent nous aider à optimiser les performances de l’irrigation. Wiseconn est une plateforme spécialisée qui permet de suivre et de piloter complètement l’ensemble du processus, et ainsi de simplifier les différentes étapes de la gestion de l’irrigation.