la procédure par laquelle un irrigateur détermine la périodicité et le dosage des applications d'eau

L’expression programmation de l’irrigation décrit la procédure par laquelle un irrigateur détermine la périodicité et le dosage des applications d’eau. Lorsque l’on programme l’irrigation, on se pose les deux questions suivantes: quand faut-il irriguer? et quelle quantité d’eau faut-il appliquer?

L’expression programmation de l’irrigation décrit la procédure par laquelle un irrigateur détermine la périodicité et le dosage des applications d’eau. Lorsque l’on programme l’irrigation, on se pose les deux questions suivantes: quand faut-il irriguer? et quelle quantité d’eau faut-il appliquer?

Lorsque l’on pratique une méthode d’irrigation traditionnelle par surverse ou par aspersion, basée sur des applications peu fréquentes, la réponse à la première question est généralement la suivante: quand la réserve d’humidité disponible dans la rhizosphère est sur le point d’être épuisée. Concrètement, cela signifie: quand la plante est sur le point de souffrir du manque d’eau.

En revanche, l’agriculteur qui a opté pour une méthode d’irrigation basée sur des applications fréquentes n’a plus à se demander quand l’humidité du sol sera épuisée ou quand les plantes sont sur le point de souffrir de la soif. En effet, ces situations peuvent être totalement évitées. A la question, quand faut-il irriguer?, l’irrigateur peut à présent répondre: aussi souvent que possible, même quotidiennement. A la seconde question: quelle quantité d’eau faut-il appliquer?, la réponse est: suffisamment pour compenser les pertes par évaporation et pour prévenir la salinisation de la rhizosphère.
Les pertes par évaporation dépendent des conditions météorologiques, qui varient au fil du temps. Pour les déterminer, on peut observer les variables météorologiques pertinentes (température, vent, humidité atmosphérique et ensoleillement), puis appliquer l’une des nombreuses équations fonctionnelles ou formules permettant de calculer l’évapotranspiration potentielle (figures A1 et A2).

FIGURE A1 Variables météorologiques ayant une incidence sur l'évaporation, la transpiration et l'absorption de l'humidité du sol par les racines
FIGURE A2 Bilans radiatif et hydrologique d'une plante sous irrigation localisée

“On peut calculer facilement la quantité d’eau qui s’évapore chaque jour en mesurant le volume d’eau qui, dans chaque bac, doit être ajouté pour ramener la surface d’eau à un niveau déterminé.”

Une autre méthode, plus simple, consiste à estimer les pertes par évaporation en mesurant directement le taux d’évaporation à l’aide d’un évaporimètre standard. L’un des dispositifs les plus simples et les plus utiles est le bac évaporatoire. Il s’agit d’un récipient peu profond rempli d’eau, que l’on pose sur le sol à l’intérieur de la zone irriguée. On peut calculer facilement la quantité d’eau qui s’évapore chaque jour en mesurant le volume d’eau qui, dans chaque bac, doit être ajouté pour ramener la surface d’eau à un niveau déterminé. L’évaporimètre donne une indication de l’effet conjugué des rayonnements solaires, du vent, de la température et de l’humidité sur l’évapotranspiration dans un champ (figure A3).

FIGURE A3 L'évaporimètre, ou bac évaporatoire, standard de classe A, mis au point par le US Weather Bureau

Il existe divers bacs normalisés, dont le plus couramment utilisé est le bac de classe A, introduit par le United States Weather Bureau. Il s’agit d’un récipient circulaire, d’un diamètre de 121 cm et d’une profondeur de 25,5 cm, placé sur un cadre de bois à claire-voie posé à même le sol. Le bac est rempli d’eau jusqu’à environ 5 cm du bord. Ce modèle standard est relativement facile à fabriquer, mais il n’est pas nécessaire de le suivre à la lettre. L’auteur estime que l’on peut obtenir pratiquement les mêmes résultats avec n’importe quel dispositif ayant une configuration plus ou moins similaire à celle du bac de classe A.

Cependant, bien qu’ils soient peu coûteux et faciles à installer, à entretenir et à contrôler, les bacs évaporatoires ont plusieurs inconvénients.

Même si un champ cultivé est soumis aux mêmes variables climatiques que l’eau qui se trouve dans un bac, il ne réagit pas nécessairement de la même manière. Une surface recouverte de végétation diffère d’une surface d’eau libre, à bien des points de vue: pouvoir réfléchissant, propriétés thermiques (accumulation thermique), fluctuation des températures entre la nuit et le jour, coefficient de transmission de l’eau et rugosité aérodynamique du couvert végétal. Des facteurs comme la couleur du bac, la profondeur et la turbidité de l’eau, et l’ombrage fourni par les plantes voisines, peuvent tous altérer jusqu’à un certain point la mesure.
L’évaporation de l’eau du bac dépend de son emplacement exact par rapport à l’exposition au vent. Les bacs entourés de hautes herbes ont un pouvoir d’évaporation inférieur de 20 à 30 pour cent à ceux qui sont placés sur une terre inculte. Des pluies peuvent tomber pendant la saison d’irrigation et s’ajouter à l’eau du bac, ou des animaux assoiffés errant en liberté peuvent venir s’y abreuver, si bien que le bac est détourné de son utilité. Pour éviter que les animaux ne viennent boire l’eau (en particulier des oiseaux), on recouvre souvent les bacs de grilles. Cela peut réduire de 10 à 20 pour cent le taux d’évaporation et, de ce fait, imposer le recours à un coefficient de correction.
Malgré tous ces inconvénients, placés et entretenus comme il convient, les bacs évaporatoires peuvent être utiles, dans la mesure où ils sont mis en corrélation avec d’autres mesures de l’évapotranspiration potentielle (ETP)3. Le problème est de parvenir à traduire l’évaporation du bac en une estimation de l’ETP de la plante cultivée, dont on déduira les besoins d’irrigation effectifs.
Dans un premier temps, on applique un coefficient de correction pour tenir compte du fait que l’eau libre a généralement un pouvoir d’évaporation plus grand qu’une culture sur pied, même si celle-ci est plantée «serré» sur une sol bien humidifié et transpire à son taux potentiel maximal. D’après de nombreuses expériences, le coefficient de correction approprié varie entre 0,5 et 0,85. L’auteur a personnellement constaté, sur la base de mesures directes et d’une étude des documents existants, que le coefficient type est d’environ les deux tiers (disons 0,66):

ETPcouvert total = 0,66 Ebac (1)

Dans un deuxième temps, il faut prendre en compte le stade de croissance de la plante, attesté par la fraction de sol qu’elle recouvre. Il peut être estimé à partir d’observations de la surface ombragée par la culture. Etant donné que l’évapotranspiration potentielle est fonction de la surface couverte par la culture, mais ne lui est pas simplement proportionnelle, il est proposé d’utiliser la relation empirique suivante:

ETPcouvert partiel = 0,33 (1 + C) Ebac (2)

où C est la fraction de sol couverte par la plante, qui varie de 0 (quand la culture vient d’être semée ou plantée) à 1 (quand la parcelle cultivée est complètement couverte). Dans le dernier cas, l’équation (2) devient l’équation (1).

La troisième étape consiste à estimer les besoins d’irrigation (I), comprenant les besoins en eau effectifs de la plante (W), plus une fraction correspondant au lessivage (L), moins les pluies tombées depuis la dernière irrigation (R). Si le besoin en eau effectif de la plante est d’environ 80 pour cent de l’ETP et si la fraction correspondant au lessivage souhaitée est de 10 pour cent de l’ETP (soit W = 0,8 ETP, L = 0,1 ETP), on obtient:

I = (0,33 x (W + L) Ebac(1 + C) - R = (0,33 x 0,9) Ebac (1 + C) - R                  (3) = 0,3 Ebac (1 + C) - R

Ces relations doivent uniquement être considérées comme des estimations préliminaires. Des mesures en champ des réponses d’une culture spécifique à des quantités variables d’eau d’irrigation, dans les conditions locales, devraient fournir des orientations plus fiables sur les quantités optimales à déverser. En outre, les estimations ci-dessus se réfèrent seulement aux stades de croissance active de la plante. Lorsqu’un végétal arrive à maturité et que ses tissus deviennent sénescents, ses besoins en eau diminuent naturellement. L’irrigation est interrompue quand sa contribution future au rendement ne justifie plus son coût additionnel.

Source : EXTRAIT FAO