Nous savons tous que l’eau est une ressource économique, c’est-à-dire rare, et qu’elle doit être traitée comme telle. Cette affirmation, que personne ne conteste, se heurte dans la réalité à de nombreux faits qui la contredisent et mettent en péril la durabilité hydrique du système agricole.
En voici quelques exemples :
- canalisations d'eau présentant d'importantes fuites,
- débordements de rivières,
- d'énormes quantités d'eau qui se perdent en mer,
- une mauvaise gestion de l'eau d'irrigation,
- des systèmes d'irrigation peu efficaces…
La pénurie d’eau est un problème auquel nous sommes confrontés à chaque saison. La demande en eau augmente chaque année dans différents secteurs, tels que l’agriculture, l’industrie et même la consommation humaine. Cette croissance de la demande en eau ne s’accompagne pas d’une augmentation de l’offre, grâce à l’optimisation de l’irrigation par la mise en œuvre de techniques d’agriculture intelligente. Ainsi, la gestion de l’eau dans les cultures, grâce aux économies d’eau réalisées par l’irrigation goutte à goutte, nous permet de réduire l’empreinte carbone, tant au niveau des cultures que de l’approvisionnement en eau.
Il existe aujourd’hui de nombreuses techniques permettant d’améliorer cette efficacité. Cet article présente les cinq techniques les plus importantes qui contribuent à réduire la consommation d’eau ; certaines sont utilisées depuis longtemps, tandis que d’autres constituent une innovation dans le domaine de l’irrigation agricole.
- Arrosage goutte à goutte.
Il existe différents systèmes d’irrigation, classés en fonction de la manière dont l’eau est diffusée sur le sol. Les principaux sont les suivants :
- irrigation par ruissellement,
- irrigation en sillons,
- arrosage par aspersion,
- irrigation par pivots,
- irrigation par micro-aspersion
- irrigation ciblée.
- irrigation goutte à goutte.
Partant d’une première définition générale, l’irrigation est :
« La méthode consistant à arroser artificiellement les cultures pour compléter l’action de la pluie. »
Cette définition ne tient pas compte de la plante. Nous pourrions donc améliorer la définition de l’irrigation en y ajoutant quelques nuances :
« L’irrigation est le moyen artificiel d’apporter de l’eau à la zone racinaire de la plante afin qu’elle puisse en tirer le meilleur parti possible. »
Dans cette dernière définition, nous intégrons la plante et ajoutons une notion d’efficacité : il s’agit d’apporter l’eau dans la zone racinaire et de faire en sorte qu’elle soit utilisée au maximum, c’est-à-dire de manière efficace (avec le moins de pertes possible) par la plante.
L’irrigation localisée ou goutte-à-goutte est un outil dont nous disposons pour mener à bien cette tâche. Cherchons une définition de ce système. Nous pouvons ainsi définir l’irrigation goutte-à-goutte comme :
« Système d’irrigation durable qui, grâce à l’utilisation de canalisations, dans lesquels sont intégrés des dispositifs appelés goutteurs, qui distribuent l’eau goutte à goutte, parvient à acheminer l’eau vers une zone localisée du sol (appelée bulbe), où se concentrent les racines absorbantes de la plante (une partie du système racinaire) »
Il convient de souligner que la bulbe représente un volume de sol très réduit par rapport au volume total de sol. Cela signifie que nous apportons l’eau à un volume de sol réduit, ce qui nous permet de minimiser considérablement les pertes suivantes, qui se produisent dans d’autres systèmes d’irrigation :
- Ruissellement : écoulement de l'eau à la surface du sol en raison de la pente de celui-ci.
- Percolation : perte d'eau en profondeur, celle-ci atteignant des horizons inaccessibles aux plantes.
- Évaporation : perte d'eau de la surface du sol vers l'atmosphère ; c'est l'une des composantes de l'évapotranspiration.
Chez Caudal, nous proposons une large gamme de solutions d’irrigation goutte à goutte et d’irrigation goutte à goutte automatisée.
- Des capteurs pour optimiser l'irrigation.
La surveillance consiste à observer et à enregistrer, de manière plus ou moins continue, une ou plusieurs variables à l’aide de capteurs. Le sol est utilisé par la plante pour y puiser l’eau et les sels minéraux nécessaires à son développement. Connaître l’état de celui-ci est essentiel pour mettre en œuvre des stratégies d’irrigation et de fertilisation. Pour cela, nous disposons de deux outils accessibles à tout agriculteur : les analyses en laboratoire et l’utilisation de capteurs pour l’irrigation.
Il existe des paramètres du sol dont les valeurs peuvent varier au cours de la journée et qu’il est intéressant de surveiller en raison de leur forte variabilité : l’humidité, la conductivité électrique et la température du sol. Pour cela, il existe plusieurs types de capteurs :
- Capteurs de conductivité électrique : la conductivité électrique (mesurée en μS/cm ou μS/m) nous indique indirectement la quantité de sels présente dans un milieu, en l'occurrence le sol.
- Capteurs de température du sol : les capteurs de conductivité intègrent généralement un capteur de température (mesurant en °C) afin de compenser l'effet de la température sur la valeur de la conductivité électrique.
- Capteurs volumétriques : ils mesurent la quantité d'eau présente dans le sol. Plus précisément, ils mesurent le pourcentage que représente l'eau par rapport au volume total du sol.
- Capteurs de potentiel hydrique ou tensiomètres : ils mesurent la succion (pression négative) que la racine doit exercer pour extraire l'eau du sol. Cette valeur dépendra de la quantité d'eau présente dans le sol, de la texture de celui-ci et de la salinité de cette eau.
Nous pouvons ainsi contrôler l’humidité du sol, ainsi que les autres facteurs importants pour améliorer la productivité et la croissance de la plante.
- Utilisation de satellites et de drones
Tous les corps émettent un rayonnement. Le rayonnement correspond à l’émission, à la propagation et au transfert d’énergie sous forme d’ondes électromagnétiques et de particules. Grâce à l’utilisation de caméras multispectrales, nous pouvons détecter les rayonnements émis par les corps à différentes longueurs d’onde. Ces rayonnements nous fournissent des informations, soit directement, soit par le biais d’indices relatifs à l’état hydrique du sol ou à l’état de la plante.
L’utilisation de drones ou de satellites repose sur l’emploi de ces caméras qui enregistrent le rayonnement du sol et des plantes. Cependant, l’utilisation de l’une ou l’autre de ces technologies d’irrigation agricole diffère en termes de résultats et de coûts. La résolution des pixels des données recueillies par les drones est bien supérieure à celle des satellites.
C’est nous qui déterminons la fréquence des relevés par drone, tandis que pour le satellite, cela dépend de la fréquence à laquelle il survole notre exploitation. Le coût d’utilisation des drones est bien plus élevé que celui des satellites.
- Arrosage goutte à goutte à l'énergie solaire.
Le coût de l’énergie représente une part de plus en plus importante dans le total des coûts de l’activité agricole. C’est pourquoi il est très intéressant de réduire, voire d’éliminer, ce coût.
L’utilisation de panneaux solaires pour alimenter le système d’irrigation (qui est généralement le système le plus gourmand en électricité de l’exploitation) est une solution à laquelle de nombreux agriculteurs ont recours.
Le recours à l’irrigation goutte-à-goutte est essentiel, car c’est le système qui nécessite le moins d’eau par rapport aux autres systèmes (irrigation par ruissellement, aspersion, pivots, etc.).
- Systèmes avancés de fertirrigation avec irrigation localisée.
La fertirrigation consiste à apporter au sol les nutriments dont les cultures ont besoin, par le biais de l’eau d’irrigation. Cela permet de réaliser des économies à deux niveaux :
- Suppression des passages de l'épandeur avec des tracteurs.
- Réduction de la quantité d'engrais à épandre.
Il faut également tenir compte de l’avantage environnemental, car l’engrais est apporté directement au bulbe, ce qui permet à la plante d’en tirer le meilleur parti, d’augmenter l’efficacité de la fertilisation et de réduire l’augmentation potentielle de la salinité du sol due à une utilisation excessive d’engrais. Cela réduit également la percolation de l’eau contenant de l’engrais, ce qui évite la salinisation des aquifères.
Avec la fertirrigation, l’engrais est apporté à chaque arrosage, ce qui permet de se passer des engrais à libération lente et d’utiliser des engrais de meilleure qualité, car cette technique permet de réduire considérablement les quantités d’engrais utilisées, sans pour autant augmenter les coûts.
Manuel Gómez Carmona
Ingénieur agronome à Caudal
