Les techniques d'irrigation :

Salut les agronomes :

Je vous présent aujourd'hui un document sur les techniques d'irrigation, c'est un chapitre de l'un de mes exposés :


Les systèmes d’irrigation.

1. INTRODUCTION :

Différents d’une région à l’autre, d’une époque à l’autre, les systèmes d’arrosage ont souvent été regroupés en 4 familles : le ruissellement, la submersion, l’infiltration et l’aspersion.
D’après SOLTNER D. (2005), une autre classification en trois familles correspond mieux à la situation actuelle :
• L’irrigation « de surface », qui fait ruisseler l’eau sur le sol avant qu’elle ne s’infiltre ;
• L’irrigation « par aspersion », qui cherche à imiter la pluie tout en évitant qu’elle ne ruisselle ;
• L’irrigation « localisée », qui cherche à placer l’eau le plus près possible des racines sans humidifier la surface du sol.
Ces deux derniers systèmes sont groupés en « irrigation sous pression ».

2. LES TECHNIQUES D’IRRIGATION :

2.1. Les techniques d’irrigation de surface :

Dans ce cas, le ruissellement s’effectue entièrement à l’air libre, par simple écoulement à la surface du sol. La répartition de l’eau est assurée par la topographie du terrain.

2.1.1. L’irrigation par déversement :

Le principe de cette technique consiste à créer une nappe mince sur des planches courtes et larges dans une forte pente.
Débordant de l’un des bords d’une rigole, en générale horizontale, l’eau se répand sur toute la surface de la planche en une mince couche qui s’infiltre, et dont l’éventuel excès atteint la rigole inférieure.
Pour éviter l’érosion des bords d’une rigole, on limite le débit : la distance entre les rigoles sera faible, et les planches seront courtes et larges, en forme de rectangles recevant l’eau par l’un des grands côtés.
La réalisation de cette technique d’irrigation permet trois variantes :
• Les rigoles de niveau : conviennent aux sols vallonnés, sur des pentes de 3 à 10%, et jusqu’à 30% en montagne, où elles sont la méthode courante d’arrosage des prairies ;
• Les razes : s’utilisent lorsque la pente est trop faible (inférieure à 3%) pour que fonctionnent les rigoles de niveau : les rigoles suivant alors la pente et l’eau est contrainte d’en sortir par une réduction progressive des dimensions de la raze.
Rigoles de niveau et razes sont employées simultanément et pour les mêmes cultures, généralement herbagères, selon la pente du terrain.
• Les plans inclinés et ados : sont crées lorsque la pente naturelle est trop faible pour que soit possible l’irrigation par déversement : on réalise alors les pentes artificielles de 4 à 5%, en planches plus larges que longues. Mais cet aménagement, qui, d’ailleurs, entrave la mécanisation des cultures, demande de tels travaux de terrassement qu’il ne s’adresse, le plus souvent, qu’à des surfaces retreintes exploitées intensivement.

2.1.2. L’irrigation par planches :

Le principe de cette technique consiste à créer une nappe mince sur des planches longue et étroite dans une faible pente.
L’eau qui ruisselle et s’infiltre au cours de son parcours de la planche, arrive cette fois par l’un de ses petits côtés. Les planches sont donc longues et étroites.
Mais pour que l’eau puisse atteindre l’extrémité aval de chaque planche, le débit d’amenée doit être plus important que dans le cas du « déversement » décrit plus haut.
La pente est de l’ordre de 0,15 à 0,60% pour plantes sarclées, et dépasse 5% pour la luzerne et les autres cultures fourragères.
L’eau qui débouche sur la planche par une ou plusieurs vannes dans le canal d’amenée, et guidée le long de la planche par des bourrelets latéraux peu élevés et larges pour qu’ils n’opposent aucun obstacle au passage des machines, en période sèche. Un canal de colature recueille, au bas de la planche, les eaux en excès.

2.1.3. L’irrigation par submersion :

Le principe de cette technique consiste à créer une nappe épaisse en engorgeant temporairement toute la surface à pente nulle.
Lorsque la pente naturelle est nulle ou presque, le ruissellement devient impossible. Un débit supérieur à la perméabilité du sol devient nécessaire pour conduire l’eau à l’extrémité des parcelles. L’eau s’accumule alors en une nappe de quelques cm qui s’infiltre peu à peu.
Plusieurs variantes sont possibles :
• Les bassins : fermés par des levées sont particulièrement adaptés à la riziculture.
• Les cuvettes : reliées à des canaux conviennent aux arbres fruitiers.
• Les rigoles d’infiltration : que l’on remplie d’eau en vue d’une lente infiltration sont un système d’arrosage à rattacher à l’irrigation par infiltration ou à la raie.
Les principaux inconvénients de la submersion sont le tassement du sol en profondeur, la réduction de la perméabilité et l’asphyxie temporaire, pas toujours nuisibles, notamment en riziculture. Des procédés traditionnels, toujours employés dans les oasis, mais nécessitant beaucoup d’eau.

2.1.4. L’irrigation par sillons ou « à la raie » :

Cette technique consiste à couvrir partiellement le sol par l’eau qui, ensuite, s’infiltre latéralement et remonte par capillarité.
Au lieu de s’étendre sur toute la surface, l’eau quittant le canal d’amenée ruisselle puis s’infiltre dans les rigoles bordant les billons sur lesquels sont implantées les cultures. S’infiltrant latéralement et remontant par capillarité, elle atteint les racines.
Il y a deux variantes selon la pente du terrain :
• Les raies en pente : peuvent se rattacher au ruissellement : l’eau doit, en principe, s’être totalement infiltrée en atteignant l’extrémité de la raie, et le débit est continu et faible. L’excès d’eau est recueilli dans un canal de colature.
• Les raies de niveau : au contraire se rattachent à la submersion. L’eau, amenée à fort début, remplit assez vite les sillons, de pente presque nulle. Elle s’y maintient le temps nécessaire à son infiltration.
Les avantages de l’irrigation à la raie expliquent son grand développement traditionnel en région méridionales, surtout pour les productions maraichères et arboricoles :
• Une partie seulement de la surface est affectée par le tassement et dégradation de structure dus à l’eau.
• Le feuillage des plantes basses, les melons par exemple, n’est mouillé, ce qui limite les maladies.
• Ce mode d’arrosage convient bien aux cultures nécessitant un buttage : pomme de terre, choux, poireau, haricot…
• Les frais d’aménagement sont réduits, du moins à partir du moment où tout un périmètre a été occupé.
Les inconvénients de ce système sont :
• Une partie de l’eau est perdue par lessivage sous les rigoles, surtout en sol léger.
• Dans les sols en pente, l’érosion est à craindre si le débit est mal réglé.
• Dans les sols à forte salinité, la remontée capillaire peut concentrer le sol dans les billons.

2.1.5. L’irrigation souterraine :

C’est une forme d’irrigation par infiltration, dans laquelle l’eau, amenée au contact des couches profondes du sol, remonte par capillarité.
Trois variances peuvent se distinguer :
• L’irrigation par fossés profonds : concerne certains marais à vocation herbagère (marais poitevin) ou horticole. Le réseau de fossés et canaux, qui, l’hiver abaisse le plan d’eau, permet, par la fermeture de vannes, de maintenir celui-ci, à partir du printemps, suffisamment haut pour entretenir la fraîcheur, sans laquelle les sols tourbeux des marais seraient très secs.
• L’irrigation par rigoles à eaux pluviales : est à la fois un moyen de lutte contre l’érosion et un moyen d’irrigation. Ces rigoles, établies selon des courbes de niveau, retenant les eaux de pluie qui s’infiltrent au lieu de ruisseler.
• L’irrigation par drains poreux : fonctionne à l’inverse du drainage : l’eau mise sous une légère pression dans les drains, remonte par capillarité. Ce système se rapproche de l’irrigation localisée, donc c’est plutôt une technique d’irrigation sous pression.

2.2. Les techniques d’irrigation sous pression :

2.2.1. L’irrigation par aspersion :

Réservée, à l’époque, à l’arrosage maraicher, l’aspersion a pris, en grande culture, un essor considérable grâce aux matériaux métalliques et plastiques.
Cette technique consiste à imiter la pluie sans ruissellement, le débit de l’arrosage doit être toujours inférieur à celui de l’infiltration, cela impose beaucoup de calculs.
Elle exige de très grands moyens, et elle est surtout utilisée pour l’irrigation des grandes surfaces.
Ses avantages peuvent se résumer ainsi :
• Tout nivellement de sol est supprimé.
• C’est la seule méthode permettant d’arroser convenablement, les sols trop perméables pour être irrigués par ruissellement.
• Elle permet un dosage précis, d’où économie d’eau.
• L’eau pulvérisée est plus oxygénée.
• L’arrosage antigel est possible.
• Elle permet une économie de main d’œuvre.
Par contre elle a trois principaux inconvénients :
• Le coût élevé des installations.
• La mauvaise répartition de l’eau par temps agité.
• Le mouillage des feuilles.

2.2.2. L’irrigation localisée :

Elle consiste à apporter l’eau sur une partie du sol seulement par petites doses fréquentes. A la limite, la compensation de l’évapotranspiration se fait quotidiennement et l’eau est apportée par des distributeurs, ce qui crée dans le sol des zones humides appelées « bulbes d’arrosage ».
Ces installations sont entièrement fixes, munies de vannes semi-automatiques, elles sont généralement en plastique et l’eau est amenée sous faible pression et faible débit.
Des précautions doivent être prises pour filtrer les eaux utilisées, car les distributeurs se bouchent facilement.
Plusieurs techniques se sont développées :
• l’irrigation localisée par goutteurs ;
• l’irrigation localisée par rampes perforées fixes ;
• l’irrigation localisée par diffusion (microjet, microdiffuseur).
Les avantages de l’irrigation localisée sont :
• Possibilité, voire nécessité, de l’automatisation du système.
• Economie de l’eau, de main d’œuvre, d’énergie et facilité de travail.
• Feuillage sec, donc réduction des maladies cryptogamiques.
• Humidité du sol constante à cause de la continuité d’arrosage.
• Réduction du développement des mauvaises herbes.
• Grande efficacité de la fertilisation à cause de l’absence de lessivage.
• Les activités culturales ne sont pas gênées par les arrosages (surface de sol toujours sèche).
• Ces activités sont très réduites à cause de l’absence des adventices, de croutage en surface et d’érosion.
• Possibilité de l’irrigation fertilisante (fertigation).
• Contrôle précis des quantités d’eau et de fertilisants apportés.
Les inconvénients de ce système sont :
• Le colmatage des goutteurs, ce qui implique une bonne qualité d’eau.
• Présence permanente du réseau d’irrigation, ce qui gêne le passage des engins.
• Difficulté de voir si le réseau fonctionne correctement.
• Fruits et feuillage ne sont pas lessivés de la poussière.
• Ne convient pas à toutes les cultures, surtout les plantes tropicales.
• Mal contrôle de l’irrigation en cas de pluie en plein champs.

3. LE CHOIX DU SYSTEME D’ARROSAGE :

Le choix du système d’arrosage repose sur un ensemble de critères et de contraintes :
• La topographie (pente, relief, géométrie de la parcelle).
• Ressource en eau (quantité, qualité, débit, disponibilité).
• Nature du sol (perméabilité).
• Facteurs économiques.
• Les besoins en main d’œuvre.
• La culture considérée.

4. CONCLUSION :

Le choix du système d’irrigation reste toujours un critère de la réussite de l’investissement, un système d’irrigation mal choisi peut entrainer des pertes économiques très graves. C’est pour ça qu’on doit le prendre en considération.
Le choix de l’irrigation localisée est très coûteux, mais leur utilisation fait économiser l’eau pour les régions où elle manque, et c’est encore un réseau qui persiste plusieurs années si on le maintient régulièrement.
Pour un investissement de long terme, l’irrigation localisée demeure un bon, voire le meilleur, choix pour avoir une grande productivité et pour que l’investissement soit rentable.

Très informatifs!

Merci mon frangin...