L’analyse de cas irrigation Digoterie révèle des lacunes surprenantes dans la gestion de l’eau, malgré des efforts de réhabilitation. Quelles solutions innovantes peuvent transformer cette situation critique et améliorer la distribution d’eau pour les agriculteurs locaux ?
Paramètres techniques essentiels au pilotage de l’irrigation
Le pilotage de l’irrigation consiste à apporter suffisamment d’eau à la culture pour garantir sa performance (optimisation du rendement et de la qualité) tout en évitant les excès, potentiellement pénalisants à différents niveaux : effet dépréciatif sur la culture (hydromorphie, lessivage des éléments fertilisants), coût de l’eau, incidence sur le milieu (Brouwer, et al., 1987). Une irrigation raisonnée et maîtrisée repose sur :
- La bonne connaissance de la pluviométrie et de l’évapotranspiration de la zone ;
- La détermination des besoins en eau des cultures, des réserves hydriques du sol, de la durée journalière d’irrigation, du débit fictif continu, de la dose d’arrosage, du calendrier cultural, du nombre d’irrigation pour le cycle, de la fréquence d’arrosage et de la durée pratique d’irrigation ;
- La bonne connaissance de la superficie de l’unité parcellaire et du quartier hydraulique, du débit d’eau disponible, de la main d’eau et du calendrier d’irrigation (Ibid.).
Évapotranspiration
L’évapotranspiration est la somme de l’évaporation de l’eau contenue dans le sol et de l’eau transpirée par les plantes (Rodier & Lussigny, 1954, dans Abba, 2013). On y distingue l’évapotranspiration potentielle (ETP) qui représente la quantité d’eau qui serait évaporée et transpirée si les réserves en eau du sol étaient suffisantes pour compenser les pertes maximales de l’évapotranspiration réelle (ETR) qui représente la quantité d’eau effectivement consommée, en fonction du stade phénologique de la culture et de la disponibilité de l’eau dans le sol (Thiery, 1977).
L’ETP est calculée à partir de mesures météorologiques (rayonnement, température, humidité, vent) et à l’évapotranspiration d’un couvert de raygrass italien au stade épiaison. L’ETR quant à elle est calculée en multipliant l’ETP par le coefficient cultural Kc correspondant à la culture et à son stade phénologique : ETR = Kc X ETP. Ces donnant sont extrêmement importants pour la détermination des besoins en eau des cultures.
Bilan hydrique climatique
Le bilan hydrique climatique représente la quantité de pluie disponible pour les plantes, une fois les besoins en évaporation et en transpiration satisfaits. Elles sont calculées par la différence entre les précipitations (P) et l’évapotranspiration potentielle (ETP) estimée selon la méthode de Turc (Turc, 1961).
𝐵𝑖𝑙𝑎𝑛 ℎ𝑦𝑑𝑟𝑖𝑞𝑢𝑒 𝑐𝑙𝑖𝑚𝑎𝑡𝑖𝑞𝑢𝑒 = 𝑃 − 𝐸𝑇𝑃
Pluie efficace
La pluie efficace ou hauteur de pluie efficace est la quantité d’eau stockée dans la zone racinaire après un épisode pluvieux (Brouwer, et al., 1987). C’est la fraction de la pluie donnant lieu à écoulement – superficiel ou souterrain, immédiat ou différé (Thiery, 1997). IL y a plusieurs formules empiriques permettant d’estimer la pluie efficace. Les
plus connues sont celles utilisées par FAO et le Soil conservation service des USA / USDA.
Formule de la FAO :
𝑃𝑛 = 0.6 ∗ 𝑃 − 10 Pour P < 70 mm
𝑃𝑛 = 0.8 ∗ 𝑃 − 24 Pour P > 70 mm
Formule du Soil conservation service des USA / USDA
𝑃𝑛 = 𝑃(1 − 0.2 ∗ 𝑃 ) Pour P < 250 mm
125
𝑃𝑛 = 125 − 0.1 ∗ 𝑃 Pour P > 250 mm
P : Pluviométrie probable à 80 % évaluée sur une période allant de 10 à 30 ans. Pn : Pluie efficace.
Besoins en eau des cultures
Les besoins en eau des cultures se définissent comme étant la quantité d’eau nécessaire pour combler le manque des précipitations naturelles efficaces afin de couvrir les besoins en eau des plantes (MARNDR, 2004). Ils varient avec le climat, les cultures et selon le degré d’évolution de la végétation. Dans les calculs, on distingue deux types de besoins en eau : Besoins en eau bruts obtenus à partir de la soustraction de la pluie efficace par la demande atmosphérique exprimée par son ETR (BB= ETM-Pn) et les besoins Nets (BN) qui dépendent de l’efficience de la méthode irrigation pratiquée en tenant compte des pertes dû au transport, à l’application, etc. (BN = BB/eg).
Réserve hydrique du sol
La réserve hydrique du sol représente la quantité d’eau stockée dans le sol et disponible pour les plantes. Il s’agit d’un nombre positif exprimé en mm et varie entre 0 à la réserve maximale du sol. Elle peut être de deux types : réserve utile et réserve facilement utilisable (Thiery, 1977).
La Reserve Utile (RU) représente la différence entre les quantités d’eau stockées à la capacité au champ et au point de flétrissement permanent dans une tranche de sol d’épaisseur égale à la profondeur d’enracinement de la culture(Beauchamp, 2006, dans
Abba 2013). La Reserve Facilement Utilisable (RFU) quant à elle représente la fraction d’eau contenue dans le sol pouvant être aisément sucée par les racines des plantes. Elle est constituée d’eau capillaire, et correspond à une certaine proportion de la RU que l’on estime par le développement de l’enracinement des cultures (Ibid.). La RFU peut être égale à :
- 2/3 de la RU pour un sol très bien enraciné ;
- ½ pour un sol moyennement enraciné ;
- 1/3 pour un sol moins bien enraciné.
La RFU permet d’évaluer la dose d’arrosage à apporter par irrigation.
Durée journalière d’irrigation
La durée journalière d’irrigation est la durée admissible d’irrigation qui tient compte de la possibilité du travail, de la disponibilité des irrigants, de l’entretien et de la préparation du réseau. Elle varie de 8 à 20 heures par jour pour les systèmes gravitaires, de 8 à 22 heure pour les systèmes par aspersion et jusqu’à 24 heures par jour pour les systèmes gouttes à gouttes (FAO, 2002).
Débit fictif continu (DFC)
Le DFC est le débit unitaire qu’on devrait être transporté au réseau s’il fonctionne 24/24 tous les jours au pas de temps convenable. C’est le besoin en eau exprimé en l/s/ha.
Calendrier cultural
Le calendrier cultural est un guide de référence destiné aux professionnels de l’agriculture pour indiquer les cultures appropriées à chaque mois de l’année, et cela dans des régions agricoles bien spécifiques (Accio, 2022). Il renseigne sur les cultures qui seront emblavées à chaque période et communique des informations sur les périodes de semis ou de plantation, les périodes d’emblavement des cultures et les périodes de récolte. Il permet ainsi de définir les périodes des différentes phases phénologiques des cultures.
Nombre total d’irrigation
Le nombre total d’irrigation représente le nombre de fois qu’on doit irriguer pour combler toute la demande en eau d’irrigation d’une culture. Il est déterminé en divisant le besoin en eau de la culture pour la période considérée par la dose d’arrosage.
Fréquence d’arrosage
La fréquence est le temps compris entre deux arrosages d’une même parcelle, après avoir faire le tour des autres parcelles du canal concerné.
Durée de la pratique d’arrosage
La durée de la pratique d’irrigation représente le temps nécessaire pour un irrigant de fournir la dose d’arrosage. Elle est fonction du débit du courant, de l’expérience de l’irrigant et de la superficie de la parcelle ou du champ à irriguer.
Superficie de l’unité parcellaire et du quartier hydraulique
La superficie de l’unité parcellaire est la surface occupée par chaque culture. Il est extrêmement important d’évaluer la superficie occupée par les cultures afin de déterminer le besoin en eau de ces dernières. Dans le cas des cultures cultivées en association, on peut l’évaluer en termes de pourcentage si on connait la surface totale de la parcelle ou du champ.
Un quartier hydraulique ou bloc d’irrigation est définit comme étant un ensemble de parcelle qui peuvent-être irriguées à partir d’une même main d’eau (Laere, 2003). Le quartier hydraulique est souvent alimenté par un même canal ou même maille hydraulique autour desquels s’organise un tour d’eau entre les différents usagers. La délimitation des quartiers hydraulique est surtout important dans le cas des systèmes d’irrigation collectifs.
Elle permet de mieux planifier la réparation de l’eau, surtout quand cette ressource est limitée.
Ces informations à savoir la superficie de l’unité parcellaire et du quartier hydraulique peuvent être obtenues dans un outil dénommé « Plan parcellaire ». En irrigation, un plan parcellaire est un outil fournissant des renseignements sur la superficie et la localisation des parcelles à irriguer, les usagers, les canaux desservant les parcelles, les blocs d’irrigation et la superficie totale du champ (Planète, 2009). C’est un instrument d’une
grande utilité pour la gestion de l’irrigation. Il aide dans la détermination des besoins en eau des cultures, la planification et la distribution équitables de l’eau entre les usagers en tenant compte de la superficie des parcelles et celle occupée par chaque culture.
Débit
En hydraulique, le débit (Q) est défini comme étant un volume (V) de liquide qui s’écoule à travers une section donnée d’un canal ou d’une conduite par unité de temps
(t): 𝑄 = 𝑉
𝑡
La détermination du débit peut être aussi obtenue à partir de l’équation générale suivant:
𝑄 = 𝐴 ∗ 𝑉
où A : La surface et V : la vitesse de l’écoulement.
Le débit peut être mesuré dans différents types de conduites, et les méthodes pour effectuer cette mesure varient selon les types de conduites et d’écoulement ainsi que l’importance du débit de l’écoulement. Les méthodes les plus utilisées sont les méthodes volumétriques, les méthodes d’exploitation du champ de vitesse, les méthodes hydrauliques et les méthodes physico-chimiques (Bernard, 2019).
- Méthodes volumétriques ou jaugeage capacitif.
Ces méthodes permettent de déterminer le débit directement à partir du temps nécessaire pour remplir d’eau un récipient d’une contenance déterminée (Barbe, 1967, dans Bernard, 2019). Elles ne sont généralement pratiquées que pour des débits très faibles (quelques l/s). Par exemple, on utilise cette méthode pour déterminer le débit des petits points d’eau (sources) ou des ruisseaux destinés au captage ou à l’irrigation de micro- périmètres.
- Méthodes d’exploitation du champ de vitesse
Ces méthodes consistent à déterminer la vitesse de l’écoulement en différents points de la section, tout en mesurant la surface de la section mouillée. A l’intérieur de cette méthode se trouve les techniques du jaugeage au moulinet, jaugeage au flotteur déterminée (Barbe, 1967, dans Bernard, 2019).
- Méthodes hydrauliques
Elles consistent à mesurer le débit à partir de dispositifs hydrauliques installés en des endroits spécifiques (Aubert, 1996). On trouve des dispositifs tels que les déversoirs, les tubes des Venturi, etc.
- Méthodes physico-chimiques
Ces méthodes consistent à injecter dans le cours d’eau un corps en solution (sel ou colorant) et suivre l’ évolution de sa concentration au cours du temps. Elles prennent en compte les variations, lors de l’écoulement, de certaines propriétés physiques du liquide notamment sa concentration en certains éléments dissous (Arfib, 2013).
Main d’eau
C’est la quantité d’eau qu’un agriculteur expérimenté peut utiliser en arrosant son jardin sans aucune difficulté. Cette quantité d’eau varie d’un pays à l’autre, car elle dépend de l’expérience de l’irrigant, de son habilité et de la topographie du terrain. En Haïti, on l’estime entre 20l/s à 30 l/s (MARNDR, 2004).
Calendrier d’irrigation
Un calendrier d’irrigation est un outil de programmation de l’irrigation renseignant sur le suivi de l’évolution des besoins en eau des cultures selon leurs stades de croissance, l’évapotranspiration saisonnière et le système d’irrigation donc vous dispose (Janice, 2008). C’est l’outil de pilotage d’irrigation dans lequel se trouve les différentes informations, notamment quand faut-il irriguer, et quelle quantité d’eau faut-il appliquer (Ibid.).
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2 Définition donnée par l’article 62 de la loi sur les nouvelles régulations économiques (NRE) du 15 mai 2001. ↑
3 Auchan Les 4 Temps, La Défense. ↑
Questions Fréquemment Posées
Quels sont les paramètres techniques essentiels pour le pilotage de l’irrigation à Digoterie?
Le pilotage de l’irrigation repose sur la connaissance de la pluviométrie, de l’évapotranspiration, des besoins en eau des cultures, des réserves hydriques du sol, et d’autres facteurs comme le débit d’eau disponible et le calendrier d’irrigation.
Comment est calculée l’évapotranspiration à Digoterie?
L’évapotranspiration est calculée à partir de mesures météorologiques et de l’évapotranspiration d’un couvert de raygrass italien, avec la formule ETR = Kc X ETP, où ETP est l’évapotranspiration potentielle.
Qu’est-ce que le bilan hydrique climatique et comment est-il calculé?
Le bilan hydrique climatique représente la quantité de pluie disponible pour les plantes, calculée par la différence entre les précipitations et l’évapotranspiration potentielle, soit Bilan hydrique climatique = P – ETP.