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IRRIGATION ET DRAINAGE
IRRIGATION Introduction
Leau est une ressource essentielle agrave la vie Elle fait lobjet dutilisations tregraves diverses par
lhomme Indispensable dans la production agricole deacutenergie et dindustrie
Fragile et limiteacutee la ressource en eau est de plus en plus menaceacutee par les conseacutequences
des activiteacutes humaines Le nombre croissant dutilisateurs oblige aujourdhui agrave geacuterer cette
ressource de maniegravere inteacutegreacutee et efficace dans une perspective de long terme et ainsi agrave trouver
des solutions innovantes pour reacutepondre agrave la demande Lagriculture est de loin lrsquoindustrie ayant
la plus grande consommation drsquoeau Lirrigation des reacutegions agricoles repreacutesente 70 de leau
utiliseacutee dans le monde entier
Dans plusieurs pays en voie de deacuteveloppement lirrigation repreacutesente jusquagrave 95 de
toutes les utilisations deau et joue un rocircle important dans la production de nourriture et la
seacutecuriteacute alimentaire Les futures strateacutegies de deacuteveloppement agricole de la plupart de ces pays
deacutependent de la possibiliteacute de maintenir drsquoameacuteliorer et drsquoeacutetendre lagriculture irrigueacutee
Dautre part il existe une pression croissante sur les ressources en eau amplifieacutee par la
concurrence des autres secteurs utilisateurs drsquoeau et par le respect de lenvironnement
Leau est une ressource qui peut creacuteer des tensions entre diffeacuterents pays se partageant
les mecircmes sources deau Lagriculture irrigueacutee peut entraicircner une grande concurrence
puisquelle repreacutesente de 70 agrave 90 de lrsquoutilisation deau dans certaines reacutegions
Lirrigation peut se deacutefinir comme un apport artificiel deau destineacute agrave faciliter la
croissance de cultures drsquoarbres et des pacircturages Les meacutethodes diffegraverent selon que lrsquoeau
srsquoeacutecoule sur la terre (irrigation de surface) y est pulveacuteriseacutee sous pression (irrigation par
aspersion) ou est ameneacutee directement agrave la plante (irrigation localiseacutee)
Dans le domaine de lrsquoirrigation la solution consiste agrave identifier les futurs projets en
adoptant les techniques et les proceacutedeacutes drsquoarrosage qui utilisent drsquoune faccedilon rationnelle et
efficace les volumes drsquoeau reacuteserveacutes
Ce modeste polycopieacute permet de connaicirctre la science drsquoirrigation en passant en premier
lieu par lrsquoeacutevaluation des besoins en eau chez la plante aux relations eausol puis aux diffeacuterentes
techniques drsquoirrigations
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Chapitre I Introduction geacuteneacuterale agrave lrsquoirrigation
Dans le domaine de lrsquoirrigation nous nous preacuteoccupons drsquoabord des mouvements de
lrsquoeau entre les plantes et leur environnement Plus preacuteciseacutement lrsquoirrigation vient combler le
deacuteficit en eau encouru par les plantes durant leur croissance que ce soit pour des raisons
estheacutetiques (irrigation horticole) ou pour des raisons eacuteconomiques (irrigation agricole)
I1Deacutefinition
Le terme laquo irrigation raquo a eacuteteacute deacutefini comme lrsquoapplication drsquoeau compleacutementaire agrave celle
fournie directement par les preacutecipitations naturelles pour la production agricole
Lrsquoirrigation est lopeacuteration consistant agrave apporter artificiellement de lrsquoeau agrave des veacutegeacutetaux
cultiveacutes pour en augmenter la production et permettre leur deacuteveloppement normal en cas de
deacuteficit deau induit par un deacuteficit pluviomeacutetrique un drainage excessif ou une baisse de nappe
en particulier dans les zones arides
I2Techniques drsquoirrigation
On peut distinguer plusieurs techniques drsquoirrigation
manuelle (arrosoir seau) reacuteserveacutee aux tregraves petites surfaces
par eacutecoulement de surface sous le simple effet de la graviteacute au moyen de canaux et
rigoles irrigation gravitaire appeleacutee aussi irrigation de surface irrigation par sillons ou laquo agrave la
raie raquo
par aspersion technique qui consiste agrave reproduire la pluie
par micro aspersion semblable agrave la preacuteceacutedente mais plus localiseacutee donc plus
eacuteconome en eau
par micro-irrigation ou goutte agrave goutte technique eacuteconome en eau et qui permet
deacuteviter le ruissellement mais preacutesente le grave inconveacutenient de charger agrave la longue les sols en
sels qui en modifient les caracteacuteristiques
par infiltration au moyen de tuyaux poreux enterreacutes variante de la technique du
goutte agrave goutte
par inondation ou submersion (cest la technique appliqueacutee dans les riziegraveres ceacutetait
aussi celle qui fertilisait lEacutegypte par les crues du Nil)
I3 Mateacuteriel drsquoirrigation
On peut distinguer deux cateacutegories de mateacuteriels ou drsquoinstallations neacutecessaires agrave
lrsquoirrigation
3
ceux servant agrave amener lrsquoeau depuis les sources disponibles (cours deau lacs ou
retenues nappe phreacuteatique)
ceux servant agrave lrsquoirrigation proprement dite crsquoest-agrave-dire agrave distribuer lrsquoeau aux
plantes
Dans la premiegravere cateacutegorie on trouvera forage pompes reacuteseaux drsquoirrigations canaux
norias
Dans la seconde asperseurs canons drsquoarrosage arroseurs automoteurs goutteurs Il
existe par exemple un systegraveme dirrigation agrave pivot central
Chapitre II Paramegravetres et facteurs intervenants en
Irrigation
Le sol est un meacutelange poreux des particules inorganiques ou mineacuterales de matiegravere
organique drsquoair et drsquoeau Le terme sol sera deacutefini comme eacutetant la couche supeacuterieure de la terre
qui peut ecirctre creuseacute et pelleteacute
Les facteurs eacuteleacutementaires de lrsquoirrigation sont
II1 Le sol
Le caractegravere drsquoordre geacuteneacuteral qui doit retenir tout speacutecialement lrsquoattention reacuteside dans la
grande heacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute du sol
II11 Lrsquohumiditeacute du sol
Lrsquoeau est retenue dans le sol agrave cause de son attraction naturelle envers les particules de
sol de la mecircme faccedilon qursquoenvers ses propres particules Lrsquoeau est retenue sous la forme drsquoun
film autour drsquoun chaque particule de sol
II12 Topographie
Examiner la pente (facteur capital de lrsquoirrigation) qui conditionne la vitesse de
circulation de lrsquoeau en surface ainsi que le parcellement Les parcelles agrave pente uniforme et de
faible amplitude (zones desservies par les grands barrages se precirctent bien agrave lrsquoirrigation car elles
reacuteduisent les coucircteux travaux de terrassement
II13 Proprieacuteteacutes physiques
Permeacuteabiliteacute et capaciteacute du sol pour lrsquoeau plus la permeacuteabiliteacute est grande plus la
capaciteacute est faible Coheacutesion Le maintien des particules entre elle La force drsquoeacuterosion de lrsquoeau
est drsquoautant plus eacuteleveacutee que la vitesse du liquide est plus grande coheacutesion En outre lrsquoimbibition
du sol reacuteduit par elle-mecircme la force de coheacutesion en dispersant les agreacutegats Les terres lourdes
possegravedent un degreacute de coheacutesion eacuteleveacute peuvent donc utiliser des masses drsquoeau importantes sur
des pentes relativement prononceacutees
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II14 Proprieacuteteacutes chimiques
Matiegraveres organiques En apportant au sol une humiditeacute permanente elle reacutealise les
conditions de milieu ideacuteales pour une rapide transformation des matiegraveres organiques En
acceacuteleacuterant la deacutecomposition de la matiegravere organique lrsquoeau drsquoarrosage tend agrave gacircter le sol
Matiegraveres mineacuterales Lrsquoexcegraves drsquoeau entraine dans les couches profondes du sol ougrave les
substances sont deacutefinitivement perdues il est eacutevident qursquoil ne serait guegravere avantageux
drsquoappliquer des arrosages tregraves suivis sur les terres maigres
II2 Lrsquoeau
Lrsquoutilisateur doit se preacuteoccuper de lrsquoorigine de lrsquoeau de ses qualiteacutes et de son deacutebit Les
besoins en eau domestique eacutetant prioritaires et vu le rocircle central de lrsquoeau pour de nombreux
autres secteurs drsquoactiviteacutes (tourisme industrie hydroeacutelectriciteacute refroidissement des centrales
nucleacuteaires) lagriculture irrigueacutee mecircme si elle reste la principale utilisatrice de leau douce (70
des volumes preacuteleveacutes) doit respecter les dispositifs de controcircle pour laccegraves agrave leau et les
arbitrages entre les diffeacuterents usages
Mais lrsquoadeacutequation entre les demandes croissantes pour leau et la disponibiliteacute des
ressources en eau nest pas toujours controcircleacutee
II21 La qualiteacute physique
La qualiteacute physique dominante est sa tempeacuterature La tempeacuterature optimum peut se
situer aux environs de 25deg pour la majoriteacute des plantes durant la saison active de la veacutegeacutetation
Un apport drsquoeau sur la terre tregraves segraveche peut donner lieu agrave des pheacutenomegravenes drsquohydratation
susceptibles drsquoeacutelever dangereusement la tempeacuterature du sol Crsquoest pourquoi on recommande de
ne pas arroser en pleine chaleur Une eau froide arrivant au contact drsquoun feuillage surchauffeacute
peut eacutegalement causer des accidents
II22 La qualiteacute chimique
Lrsquoeau deacuterive surtout des sels qursquoelle contient en dissolution Certains ions sont utiles
mecircme agrave doses relativement eacuteleveacutees Le calcium qui compense ainsi les pertes de chaux dont il
a eacuteteacute question plus haut Drsquoautres sont utiles agrave tregraves faibles doses puis deviennent rapidement
nocifs lorsque la teneur de lrsquoeau srsquoaccroit crsquoest le cas du magneacutesium De mecircme que lrsquoon a
maintenant recours agrave des essais physiologiques pour deacuteterminer les besoins drsquoun sol en engrais
il ne faut pas heacutesiter agrave appliquer lrsquoeau drsquoirrigation sur des plantes teacutemoins en utilisant la terre
agrave irriguer puisquon ne peut seacuteparer sans crainte drsquoerreur ces deux eacuteleacutements qui reacuteagissent lrsquoun
sur lrsquoautre lrsquoeau et le sol
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II23 Le deacutebit
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau dont on dispose en un temps donneacute par lrsquoarrosage drsquoune
proprieacuteteacute il srsquoexprime en litres par seconde litres par minute ou megravetres cubes par heure
Le deacutebit total ou module geacuteneacuteral pour une proprieacuteteacute se calcule en fonction des besoins
de pointe des cultures dans le cours drsquoune anneacutee On doit tenir compte des pertes en cours de
route srsquoil y a lieu et se meacutenager une petite marge de seacutecuriteacute en cas drsquoaccident Le volume drsquoeau
distribueacute dans chaque eacuteleacutement ou par hectare prend le nom de dose on a donc
Dose = deacutebit x temps drsquoeacutecoulement
II3 Les cultures
Influent sur le mode drsquoirrigation soit par nature qui ne srsquoallie pas avec tous les systegravemes
soit par leurs besoins en eau qui peuvent modifier la rotation des arrosages
II31 Nature des cultures
Impose un systegraveme drsquoirrigation Il faut eacutevidemment que les conditions naturelles
conviennent agrave la fois agrave la plante et agrave son systegraveme drsquoarrosage Si le milieu impose un mode
drsquoirrigation le choix des cultures se restreint Ainsi une pente supeacuterieure agrave 10 neacutecessite les
sillons ou lrsquoarrosage en pluie On ne peut songer agrave y installer eacuteconomiquement des riziegraveres
Lrsquoassolement peut amener agrave modifier le systegraveme drsquoirrigation au cours des anneacutees Pour que ces
changements ne surprennent pas le cultivateur ils doivent ecirctre preacutevus avant lrsquoeacutetablissement du
reacuteseau drsquoarrosage afin qursquoil soit agenceacute en conseacutequence
II32 Besoins des plantes
Varient avec le climat et avec les espegraveces et selon le degreacute drsquoeacutevolution de la veacutegeacutetation
Les modifications dues aux facteurs climatiques sont essentiellement variables drsquoune anneacutee agrave
lrsquoautre suivent le reacutegime des tempeacuteratures de la pluviomeacutetrie des vents hellip
Les besoins sont variables suivant les espegraveces principalement en raison de la dureacutee de
veacutegeacutetation en peacuteriode estivale certaines speacuteculations comme les cultures maraicircchegraveres de
primeur ne neacutecessitant que quelques arrosages au printemps tandis que drsquoautres comme le
dattier reacuteclament de lrsquoeau sur la plus grande partie de lrsquoanneacutee Quelques espegraveces fruitiegraveres
peuvent se contenter drsquoun arrosage de loin en loin (Abricotier olivier) tandis que certaines
neacutecessitent des irrigations suivies (agrumes)
II4 Structure et texture du sol
Sous nos climats lapport deau au sol se fait sous forme de pluie neige roseacutee et
brouillard Toute leau des preacutecipitations natteint pas le sol une part est eacutevaporeacutee directement
pendant et apregraves la pluie les gouttes peuvent ecirctre intercepteacutees en partie par le feuillage Leau
qui atteint le sol ruisselle sinfiltre et reacute humecteacute le sol Les racines absorbent cette eau que la
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tige et les feuilles eacutevaporent par transpiration Une fraction reacuteduite finalement gagne la
profondeur et atteint la nappe
Figure1 place de leau du sol dans le cycle de leau
La teneur en eau est fonction de la porositeacute et de la permeacuteabiliteacute du sol Le volume
maximal deau quun sol peut retenir est la capaciteacute au champ ou capaciteacute de reacutetention du sol
qui deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie du sol Pregraves de la surface le sol nest pas satureacute
les espaces vides contiennent de leau et de lair leau est soumise aux forces de graviteacute et de
capillariteacute
Agrave partir drsquoune certaine profondeur la teneur en eau naugmente plus le sol est satureacute
tous les pores du sol sont remplis deau cette zone satureacutee forme une nappe les forces de graviteacute
sont preacutedominantes
Leau du sol ne repreacutesente que 0064 de leau douce totale son rocircle est cependant
essentiel puisque cest leau quutilisent les racines des plantes
II41 Notion de porositeacute et de permeacuteabiliteacute
Leau peut selon le type de roche peacuteneacutetrer cest la porositeacute de la roche Leau peut
aussi traverser complegravetement la roche cest la permeacuteabiliteacute de la roche
Ces deux paramegravetres fondamentaux repreacutesentent donc
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bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
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a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
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II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
2
Chapitre I Introduction geacuteneacuterale agrave lrsquoirrigation
Dans le domaine de lrsquoirrigation nous nous preacuteoccupons drsquoabord des mouvements de
lrsquoeau entre les plantes et leur environnement Plus preacuteciseacutement lrsquoirrigation vient combler le
deacuteficit en eau encouru par les plantes durant leur croissance que ce soit pour des raisons
estheacutetiques (irrigation horticole) ou pour des raisons eacuteconomiques (irrigation agricole)
I1Deacutefinition
Le terme laquo irrigation raquo a eacuteteacute deacutefini comme lrsquoapplication drsquoeau compleacutementaire agrave celle
fournie directement par les preacutecipitations naturelles pour la production agricole
Lrsquoirrigation est lopeacuteration consistant agrave apporter artificiellement de lrsquoeau agrave des veacutegeacutetaux
cultiveacutes pour en augmenter la production et permettre leur deacuteveloppement normal en cas de
deacuteficit deau induit par un deacuteficit pluviomeacutetrique un drainage excessif ou une baisse de nappe
en particulier dans les zones arides
I2Techniques drsquoirrigation
On peut distinguer plusieurs techniques drsquoirrigation
manuelle (arrosoir seau) reacuteserveacutee aux tregraves petites surfaces
par eacutecoulement de surface sous le simple effet de la graviteacute au moyen de canaux et
rigoles irrigation gravitaire appeleacutee aussi irrigation de surface irrigation par sillons ou laquo agrave la
raie raquo
par aspersion technique qui consiste agrave reproduire la pluie
par micro aspersion semblable agrave la preacuteceacutedente mais plus localiseacutee donc plus
eacuteconome en eau
par micro-irrigation ou goutte agrave goutte technique eacuteconome en eau et qui permet
deacuteviter le ruissellement mais preacutesente le grave inconveacutenient de charger agrave la longue les sols en
sels qui en modifient les caracteacuteristiques
par infiltration au moyen de tuyaux poreux enterreacutes variante de la technique du
goutte agrave goutte
par inondation ou submersion (cest la technique appliqueacutee dans les riziegraveres ceacutetait
aussi celle qui fertilisait lEacutegypte par les crues du Nil)
I3 Mateacuteriel drsquoirrigation
On peut distinguer deux cateacutegories de mateacuteriels ou drsquoinstallations neacutecessaires agrave
lrsquoirrigation
3
ceux servant agrave amener lrsquoeau depuis les sources disponibles (cours deau lacs ou
retenues nappe phreacuteatique)
ceux servant agrave lrsquoirrigation proprement dite crsquoest-agrave-dire agrave distribuer lrsquoeau aux
plantes
Dans la premiegravere cateacutegorie on trouvera forage pompes reacuteseaux drsquoirrigations canaux
norias
Dans la seconde asperseurs canons drsquoarrosage arroseurs automoteurs goutteurs Il
existe par exemple un systegraveme dirrigation agrave pivot central
Chapitre II Paramegravetres et facteurs intervenants en
Irrigation
Le sol est un meacutelange poreux des particules inorganiques ou mineacuterales de matiegravere
organique drsquoair et drsquoeau Le terme sol sera deacutefini comme eacutetant la couche supeacuterieure de la terre
qui peut ecirctre creuseacute et pelleteacute
Les facteurs eacuteleacutementaires de lrsquoirrigation sont
II1 Le sol
Le caractegravere drsquoordre geacuteneacuteral qui doit retenir tout speacutecialement lrsquoattention reacuteside dans la
grande heacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute du sol
II11 Lrsquohumiditeacute du sol
Lrsquoeau est retenue dans le sol agrave cause de son attraction naturelle envers les particules de
sol de la mecircme faccedilon qursquoenvers ses propres particules Lrsquoeau est retenue sous la forme drsquoun
film autour drsquoun chaque particule de sol
II12 Topographie
Examiner la pente (facteur capital de lrsquoirrigation) qui conditionne la vitesse de
circulation de lrsquoeau en surface ainsi que le parcellement Les parcelles agrave pente uniforme et de
faible amplitude (zones desservies par les grands barrages se precirctent bien agrave lrsquoirrigation car elles
reacuteduisent les coucircteux travaux de terrassement
II13 Proprieacuteteacutes physiques
Permeacuteabiliteacute et capaciteacute du sol pour lrsquoeau plus la permeacuteabiliteacute est grande plus la
capaciteacute est faible Coheacutesion Le maintien des particules entre elle La force drsquoeacuterosion de lrsquoeau
est drsquoautant plus eacuteleveacutee que la vitesse du liquide est plus grande coheacutesion En outre lrsquoimbibition
du sol reacuteduit par elle-mecircme la force de coheacutesion en dispersant les agreacutegats Les terres lourdes
possegravedent un degreacute de coheacutesion eacuteleveacute peuvent donc utiliser des masses drsquoeau importantes sur
des pentes relativement prononceacutees
4
II14 Proprieacuteteacutes chimiques
Matiegraveres organiques En apportant au sol une humiditeacute permanente elle reacutealise les
conditions de milieu ideacuteales pour une rapide transformation des matiegraveres organiques En
acceacuteleacuterant la deacutecomposition de la matiegravere organique lrsquoeau drsquoarrosage tend agrave gacircter le sol
Matiegraveres mineacuterales Lrsquoexcegraves drsquoeau entraine dans les couches profondes du sol ougrave les
substances sont deacutefinitivement perdues il est eacutevident qursquoil ne serait guegravere avantageux
drsquoappliquer des arrosages tregraves suivis sur les terres maigres
II2 Lrsquoeau
Lrsquoutilisateur doit se preacuteoccuper de lrsquoorigine de lrsquoeau de ses qualiteacutes et de son deacutebit Les
besoins en eau domestique eacutetant prioritaires et vu le rocircle central de lrsquoeau pour de nombreux
autres secteurs drsquoactiviteacutes (tourisme industrie hydroeacutelectriciteacute refroidissement des centrales
nucleacuteaires) lagriculture irrigueacutee mecircme si elle reste la principale utilisatrice de leau douce (70
des volumes preacuteleveacutes) doit respecter les dispositifs de controcircle pour laccegraves agrave leau et les
arbitrages entre les diffeacuterents usages
Mais lrsquoadeacutequation entre les demandes croissantes pour leau et la disponibiliteacute des
ressources en eau nest pas toujours controcircleacutee
II21 La qualiteacute physique
La qualiteacute physique dominante est sa tempeacuterature La tempeacuterature optimum peut se
situer aux environs de 25deg pour la majoriteacute des plantes durant la saison active de la veacutegeacutetation
Un apport drsquoeau sur la terre tregraves segraveche peut donner lieu agrave des pheacutenomegravenes drsquohydratation
susceptibles drsquoeacutelever dangereusement la tempeacuterature du sol Crsquoest pourquoi on recommande de
ne pas arroser en pleine chaleur Une eau froide arrivant au contact drsquoun feuillage surchauffeacute
peut eacutegalement causer des accidents
II22 La qualiteacute chimique
Lrsquoeau deacuterive surtout des sels qursquoelle contient en dissolution Certains ions sont utiles
mecircme agrave doses relativement eacuteleveacutees Le calcium qui compense ainsi les pertes de chaux dont il
a eacuteteacute question plus haut Drsquoautres sont utiles agrave tregraves faibles doses puis deviennent rapidement
nocifs lorsque la teneur de lrsquoeau srsquoaccroit crsquoest le cas du magneacutesium De mecircme que lrsquoon a
maintenant recours agrave des essais physiologiques pour deacuteterminer les besoins drsquoun sol en engrais
il ne faut pas heacutesiter agrave appliquer lrsquoeau drsquoirrigation sur des plantes teacutemoins en utilisant la terre
agrave irriguer puisquon ne peut seacuteparer sans crainte drsquoerreur ces deux eacuteleacutements qui reacuteagissent lrsquoun
sur lrsquoautre lrsquoeau et le sol
5
II23 Le deacutebit
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau dont on dispose en un temps donneacute par lrsquoarrosage drsquoune
proprieacuteteacute il srsquoexprime en litres par seconde litres par minute ou megravetres cubes par heure
Le deacutebit total ou module geacuteneacuteral pour une proprieacuteteacute se calcule en fonction des besoins
de pointe des cultures dans le cours drsquoune anneacutee On doit tenir compte des pertes en cours de
route srsquoil y a lieu et se meacutenager une petite marge de seacutecuriteacute en cas drsquoaccident Le volume drsquoeau
distribueacute dans chaque eacuteleacutement ou par hectare prend le nom de dose on a donc
Dose = deacutebit x temps drsquoeacutecoulement
II3 Les cultures
Influent sur le mode drsquoirrigation soit par nature qui ne srsquoallie pas avec tous les systegravemes
soit par leurs besoins en eau qui peuvent modifier la rotation des arrosages
II31 Nature des cultures
Impose un systegraveme drsquoirrigation Il faut eacutevidemment que les conditions naturelles
conviennent agrave la fois agrave la plante et agrave son systegraveme drsquoarrosage Si le milieu impose un mode
drsquoirrigation le choix des cultures se restreint Ainsi une pente supeacuterieure agrave 10 neacutecessite les
sillons ou lrsquoarrosage en pluie On ne peut songer agrave y installer eacuteconomiquement des riziegraveres
Lrsquoassolement peut amener agrave modifier le systegraveme drsquoirrigation au cours des anneacutees Pour que ces
changements ne surprennent pas le cultivateur ils doivent ecirctre preacutevus avant lrsquoeacutetablissement du
reacuteseau drsquoarrosage afin qursquoil soit agenceacute en conseacutequence
II32 Besoins des plantes
Varient avec le climat et avec les espegraveces et selon le degreacute drsquoeacutevolution de la veacutegeacutetation
Les modifications dues aux facteurs climatiques sont essentiellement variables drsquoune anneacutee agrave
lrsquoautre suivent le reacutegime des tempeacuteratures de la pluviomeacutetrie des vents hellip
Les besoins sont variables suivant les espegraveces principalement en raison de la dureacutee de
veacutegeacutetation en peacuteriode estivale certaines speacuteculations comme les cultures maraicircchegraveres de
primeur ne neacutecessitant que quelques arrosages au printemps tandis que drsquoautres comme le
dattier reacuteclament de lrsquoeau sur la plus grande partie de lrsquoanneacutee Quelques espegraveces fruitiegraveres
peuvent se contenter drsquoun arrosage de loin en loin (Abricotier olivier) tandis que certaines
neacutecessitent des irrigations suivies (agrumes)
II4 Structure et texture du sol
Sous nos climats lapport deau au sol se fait sous forme de pluie neige roseacutee et
brouillard Toute leau des preacutecipitations natteint pas le sol une part est eacutevaporeacutee directement
pendant et apregraves la pluie les gouttes peuvent ecirctre intercepteacutees en partie par le feuillage Leau
qui atteint le sol ruisselle sinfiltre et reacute humecteacute le sol Les racines absorbent cette eau que la
6
tige et les feuilles eacutevaporent par transpiration Une fraction reacuteduite finalement gagne la
profondeur et atteint la nappe
Figure1 place de leau du sol dans le cycle de leau
La teneur en eau est fonction de la porositeacute et de la permeacuteabiliteacute du sol Le volume
maximal deau quun sol peut retenir est la capaciteacute au champ ou capaciteacute de reacutetention du sol
qui deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie du sol Pregraves de la surface le sol nest pas satureacute
les espaces vides contiennent de leau et de lair leau est soumise aux forces de graviteacute et de
capillariteacute
Agrave partir drsquoune certaine profondeur la teneur en eau naugmente plus le sol est satureacute
tous les pores du sol sont remplis deau cette zone satureacutee forme une nappe les forces de graviteacute
sont preacutedominantes
Leau du sol ne repreacutesente que 0064 de leau douce totale son rocircle est cependant
essentiel puisque cest leau quutilisent les racines des plantes
II41 Notion de porositeacute et de permeacuteabiliteacute
Leau peut selon le type de roche peacuteneacutetrer cest la porositeacute de la roche Leau peut
aussi traverser complegravetement la roche cest la permeacuteabiliteacute de la roche
Ces deux paramegravetres fondamentaux repreacutesentent donc
7
bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
8
a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
3
ceux servant agrave amener lrsquoeau depuis les sources disponibles (cours deau lacs ou
retenues nappe phreacuteatique)
ceux servant agrave lrsquoirrigation proprement dite crsquoest-agrave-dire agrave distribuer lrsquoeau aux
plantes
Dans la premiegravere cateacutegorie on trouvera forage pompes reacuteseaux drsquoirrigations canaux
norias
Dans la seconde asperseurs canons drsquoarrosage arroseurs automoteurs goutteurs Il
existe par exemple un systegraveme dirrigation agrave pivot central
Chapitre II Paramegravetres et facteurs intervenants en
Irrigation
Le sol est un meacutelange poreux des particules inorganiques ou mineacuterales de matiegravere
organique drsquoair et drsquoeau Le terme sol sera deacutefini comme eacutetant la couche supeacuterieure de la terre
qui peut ecirctre creuseacute et pelleteacute
Les facteurs eacuteleacutementaires de lrsquoirrigation sont
II1 Le sol
Le caractegravere drsquoordre geacuteneacuteral qui doit retenir tout speacutecialement lrsquoattention reacuteside dans la
grande heacuteteacuterogeacuteneacuteiteacute du sol
II11 Lrsquohumiditeacute du sol
Lrsquoeau est retenue dans le sol agrave cause de son attraction naturelle envers les particules de
sol de la mecircme faccedilon qursquoenvers ses propres particules Lrsquoeau est retenue sous la forme drsquoun
film autour drsquoun chaque particule de sol
II12 Topographie
Examiner la pente (facteur capital de lrsquoirrigation) qui conditionne la vitesse de
circulation de lrsquoeau en surface ainsi que le parcellement Les parcelles agrave pente uniforme et de
faible amplitude (zones desservies par les grands barrages se precirctent bien agrave lrsquoirrigation car elles
reacuteduisent les coucircteux travaux de terrassement
II13 Proprieacuteteacutes physiques
Permeacuteabiliteacute et capaciteacute du sol pour lrsquoeau plus la permeacuteabiliteacute est grande plus la
capaciteacute est faible Coheacutesion Le maintien des particules entre elle La force drsquoeacuterosion de lrsquoeau
est drsquoautant plus eacuteleveacutee que la vitesse du liquide est plus grande coheacutesion En outre lrsquoimbibition
du sol reacuteduit par elle-mecircme la force de coheacutesion en dispersant les agreacutegats Les terres lourdes
possegravedent un degreacute de coheacutesion eacuteleveacute peuvent donc utiliser des masses drsquoeau importantes sur
des pentes relativement prononceacutees
4
II14 Proprieacuteteacutes chimiques
Matiegraveres organiques En apportant au sol une humiditeacute permanente elle reacutealise les
conditions de milieu ideacuteales pour une rapide transformation des matiegraveres organiques En
acceacuteleacuterant la deacutecomposition de la matiegravere organique lrsquoeau drsquoarrosage tend agrave gacircter le sol
Matiegraveres mineacuterales Lrsquoexcegraves drsquoeau entraine dans les couches profondes du sol ougrave les
substances sont deacutefinitivement perdues il est eacutevident qursquoil ne serait guegravere avantageux
drsquoappliquer des arrosages tregraves suivis sur les terres maigres
II2 Lrsquoeau
Lrsquoutilisateur doit se preacuteoccuper de lrsquoorigine de lrsquoeau de ses qualiteacutes et de son deacutebit Les
besoins en eau domestique eacutetant prioritaires et vu le rocircle central de lrsquoeau pour de nombreux
autres secteurs drsquoactiviteacutes (tourisme industrie hydroeacutelectriciteacute refroidissement des centrales
nucleacuteaires) lagriculture irrigueacutee mecircme si elle reste la principale utilisatrice de leau douce (70
des volumes preacuteleveacutes) doit respecter les dispositifs de controcircle pour laccegraves agrave leau et les
arbitrages entre les diffeacuterents usages
Mais lrsquoadeacutequation entre les demandes croissantes pour leau et la disponibiliteacute des
ressources en eau nest pas toujours controcircleacutee
II21 La qualiteacute physique
La qualiteacute physique dominante est sa tempeacuterature La tempeacuterature optimum peut se
situer aux environs de 25deg pour la majoriteacute des plantes durant la saison active de la veacutegeacutetation
Un apport drsquoeau sur la terre tregraves segraveche peut donner lieu agrave des pheacutenomegravenes drsquohydratation
susceptibles drsquoeacutelever dangereusement la tempeacuterature du sol Crsquoest pourquoi on recommande de
ne pas arroser en pleine chaleur Une eau froide arrivant au contact drsquoun feuillage surchauffeacute
peut eacutegalement causer des accidents
II22 La qualiteacute chimique
Lrsquoeau deacuterive surtout des sels qursquoelle contient en dissolution Certains ions sont utiles
mecircme agrave doses relativement eacuteleveacutees Le calcium qui compense ainsi les pertes de chaux dont il
a eacuteteacute question plus haut Drsquoautres sont utiles agrave tregraves faibles doses puis deviennent rapidement
nocifs lorsque la teneur de lrsquoeau srsquoaccroit crsquoest le cas du magneacutesium De mecircme que lrsquoon a
maintenant recours agrave des essais physiologiques pour deacuteterminer les besoins drsquoun sol en engrais
il ne faut pas heacutesiter agrave appliquer lrsquoeau drsquoirrigation sur des plantes teacutemoins en utilisant la terre
agrave irriguer puisquon ne peut seacuteparer sans crainte drsquoerreur ces deux eacuteleacutements qui reacuteagissent lrsquoun
sur lrsquoautre lrsquoeau et le sol
5
II23 Le deacutebit
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau dont on dispose en un temps donneacute par lrsquoarrosage drsquoune
proprieacuteteacute il srsquoexprime en litres par seconde litres par minute ou megravetres cubes par heure
Le deacutebit total ou module geacuteneacuteral pour une proprieacuteteacute se calcule en fonction des besoins
de pointe des cultures dans le cours drsquoune anneacutee On doit tenir compte des pertes en cours de
route srsquoil y a lieu et se meacutenager une petite marge de seacutecuriteacute en cas drsquoaccident Le volume drsquoeau
distribueacute dans chaque eacuteleacutement ou par hectare prend le nom de dose on a donc
Dose = deacutebit x temps drsquoeacutecoulement
II3 Les cultures
Influent sur le mode drsquoirrigation soit par nature qui ne srsquoallie pas avec tous les systegravemes
soit par leurs besoins en eau qui peuvent modifier la rotation des arrosages
II31 Nature des cultures
Impose un systegraveme drsquoirrigation Il faut eacutevidemment que les conditions naturelles
conviennent agrave la fois agrave la plante et agrave son systegraveme drsquoarrosage Si le milieu impose un mode
drsquoirrigation le choix des cultures se restreint Ainsi une pente supeacuterieure agrave 10 neacutecessite les
sillons ou lrsquoarrosage en pluie On ne peut songer agrave y installer eacuteconomiquement des riziegraveres
Lrsquoassolement peut amener agrave modifier le systegraveme drsquoirrigation au cours des anneacutees Pour que ces
changements ne surprennent pas le cultivateur ils doivent ecirctre preacutevus avant lrsquoeacutetablissement du
reacuteseau drsquoarrosage afin qursquoil soit agenceacute en conseacutequence
II32 Besoins des plantes
Varient avec le climat et avec les espegraveces et selon le degreacute drsquoeacutevolution de la veacutegeacutetation
Les modifications dues aux facteurs climatiques sont essentiellement variables drsquoune anneacutee agrave
lrsquoautre suivent le reacutegime des tempeacuteratures de la pluviomeacutetrie des vents hellip
Les besoins sont variables suivant les espegraveces principalement en raison de la dureacutee de
veacutegeacutetation en peacuteriode estivale certaines speacuteculations comme les cultures maraicircchegraveres de
primeur ne neacutecessitant que quelques arrosages au printemps tandis que drsquoautres comme le
dattier reacuteclament de lrsquoeau sur la plus grande partie de lrsquoanneacutee Quelques espegraveces fruitiegraveres
peuvent se contenter drsquoun arrosage de loin en loin (Abricotier olivier) tandis que certaines
neacutecessitent des irrigations suivies (agrumes)
II4 Structure et texture du sol
Sous nos climats lapport deau au sol se fait sous forme de pluie neige roseacutee et
brouillard Toute leau des preacutecipitations natteint pas le sol une part est eacutevaporeacutee directement
pendant et apregraves la pluie les gouttes peuvent ecirctre intercepteacutees en partie par le feuillage Leau
qui atteint le sol ruisselle sinfiltre et reacute humecteacute le sol Les racines absorbent cette eau que la
6
tige et les feuilles eacutevaporent par transpiration Une fraction reacuteduite finalement gagne la
profondeur et atteint la nappe
Figure1 place de leau du sol dans le cycle de leau
La teneur en eau est fonction de la porositeacute et de la permeacuteabiliteacute du sol Le volume
maximal deau quun sol peut retenir est la capaciteacute au champ ou capaciteacute de reacutetention du sol
qui deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie du sol Pregraves de la surface le sol nest pas satureacute
les espaces vides contiennent de leau et de lair leau est soumise aux forces de graviteacute et de
capillariteacute
Agrave partir drsquoune certaine profondeur la teneur en eau naugmente plus le sol est satureacute
tous les pores du sol sont remplis deau cette zone satureacutee forme une nappe les forces de graviteacute
sont preacutedominantes
Leau du sol ne repreacutesente que 0064 de leau douce totale son rocircle est cependant
essentiel puisque cest leau quutilisent les racines des plantes
II41 Notion de porositeacute et de permeacuteabiliteacute
Leau peut selon le type de roche peacuteneacutetrer cest la porositeacute de la roche Leau peut
aussi traverser complegravetement la roche cest la permeacuteabiliteacute de la roche
Ces deux paramegravetres fondamentaux repreacutesentent donc
7
bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
8
a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
4
II14 Proprieacuteteacutes chimiques
Matiegraveres organiques En apportant au sol une humiditeacute permanente elle reacutealise les
conditions de milieu ideacuteales pour une rapide transformation des matiegraveres organiques En
acceacuteleacuterant la deacutecomposition de la matiegravere organique lrsquoeau drsquoarrosage tend agrave gacircter le sol
Matiegraveres mineacuterales Lrsquoexcegraves drsquoeau entraine dans les couches profondes du sol ougrave les
substances sont deacutefinitivement perdues il est eacutevident qursquoil ne serait guegravere avantageux
drsquoappliquer des arrosages tregraves suivis sur les terres maigres
II2 Lrsquoeau
Lrsquoutilisateur doit se preacuteoccuper de lrsquoorigine de lrsquoeau de ses qualiteacutes et de son deacutebit Les
besoins en eau domestique eacutetant prioritaires et vu le rocircle central de lrsquoeau pour de nombreux
autres secteurs drsquoactiviteacutes (tourisme industrie hydroeacutelectriciteacute refroidissement des centrales
nucleacuteaires) lagriculture irrigueacutee mecircme si elle reste la principale utilisatrice de leau douce (70
des volumes preacuteleveacutes) doit respecter les dispositifs de controcircle pour laccegraves agrave leau et les
arbitrages entre les diffeacuterents usages
Mais lrsquoadeacutequation entre les demandes croissantes pour leau et la disponibiliteacute des
ressources en eau nest pas toujours controcircleacutee
II21 La qualiteacute physique
La qualiteacute physique dominante est sa tempeacuterature La tempeacuterature optimum peut se
situer aux environs de 25deg pour la majoriteacute des plantes durant la saison active de la veacutegeacutetation
Un apport drsquoeau sur la terre tregraves segraveche peut donner lieu agrave des pheacutenomegravenes drsquohydratation
susceptibles drsquoeacutelever dangereusement la tempeacuterature du sol Crsquoest pourquoi on recommande de
ne pas arroser en pleine chaleur Une eau froide arrivant au contact drsquoun feuillage surchauffeacute
peut eacutegalement causer des accidents
II22 La qualiteacute chimique
Lrsquoeau deacuterive surtout des sels qursquoelle contient en dissolution Certains ions sont utiles
mecircme agrave doses relativement eacuteleveacutees Le calcium qui compense ainsi les pertes de chaux dont il
a eacuteteacute question plus haut Drsquoautres sont utiles agrave tregraves faibles doses puis deviennent rapidement
nocifs lorsque la teneur de lrsquoeau srsquoaccroit crsquoest le cas du magneacutesium De mecircme que lrsquoon a
maintenant recours agrave des essais physiologiques pour deacuteterminer les besoins drsquoun sol en engrais
il ne faut pas heacutesiter agrave appliquer lrsquoeau drsquoirrigation sur des plantes teacutemoins en utilisant la terre
agrave irriguer puisquon ne peut seacuteparer sans crainte drsquoerreur ces deux eacuteleacutements qui reacuteagissent lrsquoun
sur lrsquoautre lrsquoeau et le sol
5
II23 Le deacutebit
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau dont on dispose en un temps donneacute par lrsquoarrosage drsquoune
proprieacuteteacute il srsquoexprime en litres par seconde litres par minute ou megravetres cubes par heure
Le deacutebit total ou module geacuteneacuteral pour une proprieacuteteacute se calcule en fonction des besoins
de pointe des cultures dans le cours drsquoune anneacutee On doit tenir compte des pertes en cours de
route srsquoil y a lieu et se meacutenager une petite marge de seacutecuriteacute en cas drsquoaccident Le volume drsquoeau
distribueacute dans chaque eacuteleacutement ou par hectare prend le nom de dose on a donc
Dose = deacutebit x temps drsquoeacutecoulement
II3 Les cultures
Influent sur le mode drsquoirrigation soit par nature qui ne srsquoallie pas avec tous les systegravemes
soit par leurs besoins en eau qui peuvent modifier la rotation des arrosages
II31 Nature des cultures
Impose un systegraveme drsquoirrigation Il faut eacutevidemment que les conditions naturelles
conviennent agrave la fois agrave la plante et agrave son systegraveme drsquoarrosage Si le milieu impose un mode
drsquoirrigation le choix des cultures se restreint Ainsi une pente supeacuterieure agrave 10 neacutecessite les
sillons ou lrsquoarrosage en pluie On ne peut songer agrave y installer eacuteconomiquement des riziegraveres
Lrsquoassolement peut amener agrave modifier le systegraveme drsquoirrigation au cours des anneacutees Pour que ces
changements ne surprennent pas le cultivateur ils doivent ecirctre preacutevus avant lrsquoeacutetablissement du
reacuteseau drsquoarrosage afin qursquoil soit agenceacute en conseacutequence
II32 Besoins des plantes
Varient avec le climat et avec les espegraveces et selon le degreacute drsquoeacutevolution de la veacutegeacutetation
Les modifications dues aux facteurs climatiques sont essentiellement variables drsquoune anneacutee agrave
lrsquoautre suivent le reacutegime des tempeacuteratures de la pluviomeacutetrie des vents hellip
Les besoins sont variables suivant les espegraveces principalement en raison de la dureacutee de
veacutegeacutetation en peacuteriode estivale certaines speacuteculations comme les cultures maraicircchegraveres de
primeur ne neacutecessitant que quelques arrosages au printemps tandis que drsquoautres comme le
dattier reacuteclament de lrsquoeau sur la plus grande partie de lrsquoanneacutee Quelques espegraveces fruitiegraveres
peuvent se contenter drsquoun arrosage de loin en loin (Abricotier olivier) tandis que certaines
neacutecessitent des irrigations suivies (agrumes)
II4 Structure et texture du sol
Sous nos climats lapport deau au sol se fait sous forme de pluie neige roseacutee et
brouillard Toute leau des preacutecipitations natteint pas le sol une part est eacutevaporeacutee directement
pendant et apregraves la pluie les gouttes peuvent ecirctre intercepteacutees en partie par le feuillage Leau
qui atteint le sol ruisselle sinfiltre et reacute humecteacute le sol Les racines absorbent cette eau que la
6
tige et les feuilles eacutevaporent par transpiration Une fraction reacuteduite finalement gagne la
profondeur et atteint la nappe
Figure1 place de leau du sol dans le cycle de leau
La teneur en eau est fonction de la porositeacute et de la permeacuteabiliteacute du sol Le volume
maximal deau quun sol peut retenir est la capaciteacute au champ ou capaciteacute de reacutetention du sol
qui deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie du sol Pregraves de la surface le sol nest pas satureacute
les espaces vides contiennent de leau et de lair leau est soumise aux forces de graviteacute et de
capillariteacute
Agrave partir drsquoune certaine profondeur la teneur en eau naugmente plus le sol est satureacute
tous les pores du sol sont remplis deau cette zone satureacutee forme une nappe les forces de graviteacute
sont preacutedominantes
Leau du sol ne repreacutesente que 0064 de leau douce totale son rocircle est cependant
essentiel puisque cest leau quutilisent les racines des plantes
II41 Notion de porositeacute et de permeacuteabiliteacute
Leau peut selon le type de roche peacuteneacutetrer cest la porositeacute de la roche Leau peut
aussi traverser complegravetement la roche cest la permeacuteabiliteacute de la roche
Ces deux paramegravetres fondamentaux repreacutesentent donc
7
bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
8
a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
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Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
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4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
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3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
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lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
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1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
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II23 Le deacutebit
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau dont on dispose en un temps donneacute par lrsquoarrosage drsquoune
proprieacuteteacute il srsquoexprime en litres par seconde litres par minute ou megravetres cubes par heure
Le deacutebit total ou module geacuteneacuteral pour une proprieacuteteacute se calcule en fonction des besoins
de pointe des cultures dans le cours drsquoune anneacutee On doit tenir compte des pertes en cours de
route srsquoil y a lieu et se meacutenager une petite marge de seacutecuriteacute en cas drsquoaccident Le volume drsquoeau
distribueacute dans chaque eacuteleacutement ou par hectare prend le nom de dose on a donc
Dose = deacutebit x temps drsquoeacutecoulement
II3 Les cultures
Influent sur le mode drsquoirrigation soit par nature qui ne srsquoallie pas avec tous les systegravemes
soit par leurs besoins en eau qui peuvent modifier la rotation des arrosages
II31 Nature des cultures
Impose un systegraveme drsquoirrigation Il faut eacutevidemment que les conditions naturelles
conviennent agrave la fois agrave la plante et agrave son systegraveme drsquoarrosage Si le milieu impose un mode
drsquoirrigation le choix des cultures se restreint Ainsi une pente supeacuterieure agrave 10 neacutecessite les
sillons ou lrsquoarrosage en pluie On ne peut songer agrave y installer eacuteconomiquement des riziegraveres
Lrsquoassolement peut amener agrave modifier le systegraveme drsquoirrigation au cours des anneacutees Pour que ces
changements ne surprennent pas le cultivateur ils doivent ecirctre preacutevus avant lrsquoeacutetablissement du
reacuteseau drsquoarrosage afin qursquoil soit agenceacute en conseacutequence
II32 Besoins des plantes
Varient avec le climat et avec les espegraveces et selon le degreacute drsquoeacutevolution de la veacutegeacutetation
Les modifications dues aux facteurs climatiques sont essentiellement variables drsquoune anneacutee agrave
lrsquoautre suivent le reacutegime des tempeacuteratures de la pluviomeacutetrie des vents hellip
Les besoins sont variables suivant les espegraveces principalement en raison de la dureacutee de
veacutegeacutetation en peacuteriode estivale certaines speacuteculations comme les cultures maraicircchegraveres de
primeur ne neacutecessitant que quelques arrosages au printemps tandis que drsquoautres comme le
dattier reacuteclament de lrsquoeau sur la plus grande partie de lrsquoanneacutee Quelques espegraveces fruitiegraveres
peuvent se contenter drsquoun arrosage de loin en loin (Abricotier olivier) tandis que certaines
neacutecessitent des irrigations suivies (agrumes)
II4 Structure et texture du sol
Sous nos climats lapport deau au sol se fait sous forme de pluie neige roseacutee et
brouillard Toute leau des preacutecipitations natteint pas le sol une part est eacutevaporeacutee directement
pendant et apregraves la pluie les gouttes peuvent ecirctre intercepteacutees en partie par le feuillage Leau
qui atteint le sol ruisselle sinfiltre et reacute humecteacute le sol Les racines absorbent cette eau que la
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tige et les feuilles eacutevaporent par transpiration Une fraction reacuteduite finalement gagne la
profondeur et atteint la nappe
Figure1 place de leau du sol dans le cycle de leau
La teneur en eau est fonction de la porositeacute et de la permeacuteabiliteacute du sol Le volume
maximal deau quun sol peut retenir est la capaciteacute au champ ou capaciteacute de reacutetention du sol
qui deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie du sol Pregraves de la surface le sol nest pas satureacute
les espaces vides contiennent de leau et de lair leau est soumise aux forces de graviteacute et de
capillariteacute
Agrave partir drsquoune certaine profondeur la teneur en eau naugmente plus le sol est satureacute
tous les pores du sol sont remplis deau cette zone satureacutee forme une nappe les forces de graviteacute
sont preacutedominantes
Leau du sol ne repreacutesente que 0064 de leau douce totale son rocircle est cependant
essentiel puisque cest leau quutilisent les racines des plantes
II41 Notion de porositeacute et de permeacuteabiliteacute
Leau peut selon le type de roche peacuteneacutetrer cest la porositeacute de la roche Leau peut
aussi traverser complegravetement la roche cest la permeacuteabiliteacute de la roche
Ces deux paramegravetres fondamentaux repreacutesentent donc
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bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
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a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
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II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
6
tige et les feuilles eacutevaporent par transpiration Une fraction reacuteduite finalement gagne la
profondeur et atteint la nappe
Figure1 place de leau du sol dans le cycle de leau
La teneur en eau est fonction de la porositeacute et de la permeacuteabiliteacute du sol Le volume
maximal deau quun sol peut retenir est la capaciteacute au champ ou capaciteacute de reacutetention du sol
qui deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie du sol Pregraves de la surface le sol nest pas satureacute
les espaces vides contiennent de leau et de lair leau est soumise aux forces de graviteacute et de
capillariteacute
Agrave partir drsquoune certaine profondeur la teneur en eau naugmente plus le sol est satureacute
tous les pores du sol sont remplis deau cette zone satureacutee forme une nappe les forces de graviteacute
sont preacutedominantes
Leau du sol ne repreacutesente que 0064 de leau douce totale son rocircle est cependant
essentiel puisque cest leau quutilisent les racines des plantes
II41 Notion de porositeacute et de permeacuteabiliteacute
Leau peut selon le type de roche peacuteneacutetrer cest la porositeacute de la roche Leau peut
aussi traverser complegravetement la roche cest la permeacuteabiliteacute de la roche
Ces deux paramegravetres fondamentaux repreacutesentent donc
7
bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
8
a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
7
bull la porositeacute correspondant au volume relatif des vides preacutesents dans la roche (nombre
sans dimension)
bull la permeacuteabiliteacute mesure de laptitude dune roche agrave se laisser traverser par leau
II411 La porositeacute
La porositeacute totale (pt) se deacutefinit de la faccedilon suivante
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Cette porositeacute totale peut se deacutecomposer en pe (porositeacute efficace) cest la quantiteacute
deau de graviteacute contenue dans une roche ou quantiteacute deau mobile cr (capaciteacute de reacutetention)
cest la quantiteacute deau lieacutee aux particules etou capillaire
La porositeacute totale est la somme de ces deux composantes
Pt = pe (porositeacute efficace) + cr (capaciteacute de reacutetention)
Plus la particule est de petite dimension plus la composante pe diminue et donc plus
la composante cr augmente
Tableau1 La porositeacute totale et la porositeacute efficace des sols
Roches poreuses pt () pe ()
Sable et gravier 25 agrave 40 15 agrave 25
Sable fin 30 agrave 35 10 agrave 15
Argile 40 agrave 50 1 agrave 2
Craie 10 agrave 40 1 agrave 5
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 10 agrave 50
Mesurer la porositeacute dune roche
Pt () = Volume des vides volume total de la roche x 100
Il est possible de mesurer le volume total de la roche en mesurant la quantiteacute deau
deacuteplaceacutee lors de son immersion
II412 La permeacuteabiliteacute
Leacutecoulement des eaux souterraines est reacutegi par la loi de Darcy eacutetablie
expeacuterimentalement en 1856 (deacutefinition de la permeacuteabiliteacute)
8
a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
8
a- Dispositif expeacuterimental
Figure2 Dispositif expeacuterimental de la loi de Darcy
On considegravere un tube cylindrique de section S rempli dune roche meuble sur une
hauteur L dans lequel on fait circuler de leau sur une hauteur totale H (dispositif agrave niveau
constant) Lorsque le milieu est satureacute en eau on a deacutebit dentreacutee Qe = deacutebit sortie Qs = Q
Leacutequation de Darcy seacutecrit Q = kSΔHL
k correspond au coefficient de permeacuteabiliteacute de Darcy = permeacuteabiliteacute (ms)
S = surface (msup2)
ΔH = perte de charge (m)
La permeacuteabiliteacute (K) correspond agrave la conductiviteacute hydraulique ce paramegravetre hydraulique
est le volume deau qui percole pendant luniteacute de temps agrave travers luniteacute de surface dune section
et ceci agrave la tempeacuterature de 20degC
Quelques reacutesultats
Tableau 2 La porositeacute totale et la permeacuteabiliteacute des sols
Roches poreuses
Porositeacute totale ()
Permeacuteabiliteacute (mJour)
Sable et gravier 25 agrave 40 1000 agrave 10
Sable fin 30 agrave 35 100 agrave 01
Argile 40 agrave 50 lt 01
Craie 10 agrave 40 100 agrave 1
Calcaire (fissureacute) 1 agrave 10 lt 1
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
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Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
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dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
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IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
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Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
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a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
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Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
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4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
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3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
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les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
9
II42 Surveillance de la teneur en eau dans le sol
Lrsquohumiditeacute absolue repreacutesente le nombre de grammes de vapeur drsquoeau preacutesents dans un
volume donneacute rapporteacute agrave la masse drsquoair sec de ce volume exprimeacute en kilogramme Lhumiditeacute
relative sexprime en sa valeur est proche du rapport entre lhumiditeacute absolue porteacutee par lair
et lhumiditeacute absolue maximale quil peut porter lorsquil est satureacute
Pourquoi surveiller lhumiditeacute du sol mecircme si on applique la regravegle simple darroser
avec 254 cm (1 po) deau par semaine pour les cultures horticoles la quantiteacute exacte agrave
administrer agrave une culture deacutepend de combien elle a besoin et de ce que le sol peut emmagasiner
La quantiteacute deau dont la culture a besoin deacutepend de leacutevapotranspiration (ET) qui est
affecteacutee par
bull la tempeacuterature et lhumiditeacute
bull le stade de croissance de la culture
bull le rayonnement solaire
bull la preacutesence de paillis
La quantiteacute deau que le sol peut emmagasiner deacutepend
bull de la texture du sol
bull du de matiegravere organique
bull de la profondeur des racines
Lutilisation de leau et des eacuteleacutements nutritifs est agrave son plus efficace quand leau est
fournie dans les quantiteacutes exigeacutees par la culture et que le sol ne peut en emmagasiner ni plus
ni moins
Capaciteacute de reacutetention autant deau que le sol peut en retenir (plus preacuteciseacutement la
quantiteacute deau retenue dans le sol deux ou trois jours apregraves quil ait eacuteteacute satureacute par des
preacutecipitations Il y a peu de mouvement descendant par graviteacute de leau dans le sol et tregraves peu
de succion capillaire)
Point de fleacutetrissement permanent quantiteacute deau qui reste dans le sol quand le veacutegeacutetal
se fleacutetrit dans une atmosphegravere humide Leau qui reste dans le sol est fortement retenue par les
particules du sol et ne peut ecirctre absorbeacutee par les racines
Eau disponible cest la quantiteacute deau dans le sol qui se situe entre la capaciteacute de
reacutetention et le point de fleacutetrissement permanent Il faut commencer agrave irriguer avant que le sol
natteigne un niveau de 50 de leau disponible
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
10
La capaciteacute au champ quantiteacute drsquoeau retenue dans les premiers niveaux du sol quand
la percolation naturelle vers la profondeur et vers lrsquoaval stoppe - La teneur en eau du sol peut
descendre au-dessous de la capaciteacute au champ et mecircme atteindre le point de fleacutetrissement pregraves
de la surface un courant deau capillaire seacutetablit depuis la profondeur
La reacuteserve utile (RU) quantiteacute drsquoeau que la plante peut theacuteoriquement utiliser dans ses
conditions optimales Cette quantiteacute est toujours lt agrave la capaciteacute de la reacutetention et deacutepend des
plantes La quantiteacute drsquoeau qui reste dans le sol mais qui ne peut pas ecirctre utiliseacutee par les plantes
deacutefinit le point de fleacutetrissement
Chapitre III Les besoins en eau des cultures
La notion deacutevapotranspiration regroupe les deux processus preacuteciteacutes agrave savoir
leacutevaporation directe de leau du sol et la transpiration par les plantes Sur un sol preacutesentant une
couverture veacutegeacutetale mecircme partielle les eacutechanges par transpiration sont quantitativement plus
importants que les eacutechanges par eacutevaporation directe
III1 Processus de transfert drsquoeau dans le veacutegeacutetal
Absorption par les racines
Circulation sous forme liquide dans le systegraveme vasculaire des racines du tronc des
branches des feuilles
Transpiration par les pores stomates des feuilles (= 90 de la transpiration totale)
- La transpiration est un produit direct de la photosynthegravese qui deacutepend du rayonnement
solaire
- La transpiration reacutegule aussi la TdegC de la plante (en srsquoeacutevaporant lrsquoeau emporte une
partie de la chaleur de la plante)
- La transpiration est influenceacutee par
Facteurs climatiques
Nature acircge et deacuteveloppement du feuillage de la plante
Humiditeacute du sol
Si teneur en eau du sol lt teneur min (laquo point de fleacutetrissement raquo) alors les racines ne
parviennent plus agrave tirer lrsquoeau du sol =gt la transpiration cesse le feuillage fleacutetrit la plante meurt
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
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Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
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4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
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3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
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indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
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les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
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raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
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et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
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Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
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pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
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Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
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lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
11
III2 Lrsquoeacutevapotranspiration (ET)
Ensemble des pheacutenomegravenes et des flux deacutevaporation physique et de transpiration
biologique notamment de la veacutegeacutetation qui interviennent dans le bilan deau dun territoire
dun hydro systegraveme terrestre comme facteur de flux sortant Elle
est exprimeacutee le plus geacuteneacuteralement en hauteur moyenne eacutevaporeacutee sur la surface
consideacutereacutee pendant une dureacutee deacutefinie
Quantiteacute deau transfeacutereacutee du sol vers latmosphegravere par eacutevaporation et transpiration des
plantes
LrsquoEVAPOTRANSPIRATION (ET) = EVAPORATION (Eacutevaporation des surface drsquoeau
libre et lrsquoeau contenue dans le sol et dans les plantes + TRANSPIRATION (Transpiration des
veacutegeacutetaux eacutemanant de leur feuillage)
- Bien que lrsquoET soit la composante du cycle de lrsquoeau la moins visible agrave lrsquoeacutechelle du globe 23
des pluies continentales retournent agrave lrsquoatmosphegravere par ET
- LrsquoET affecte les reacuteserves en eau en surface dans les sols et dans la biomasse
- Quantiteacute drsquoeau dispo pour eacutecosystegraveme et homme = Preacutecipitations - ET
- Si ET trop forte alors creacuteation drsquoun reacuteservoir compromise
III21 Notions deacutevapotranspiration de reacutefeacuterence potentiel et reacuteelle
Lrsquoeacutevapotranspiration de reacutefeacuterences ET0 est deacutefinie comme le niveau de
lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune surface importante drsquoun gazon de hauteur uniforme (entre 8 et 15
cm) en croissance active recouvrant complegravetement le sol et alimenteacute en eau drsquoune faccedilon non
conditionnelle
Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP est lrsquoeacutevapotranspiration drsquoune culture (stade de
deacuteveloppement veacutegeacutetatif max) bien fournie en eau et ou le sol est agrave sa capaciteacute de reacutetention
crsquoest la limite maximale de lrsquoeacutevapotranspiration
Lrsquoeacutevapotranspiration reacuteelle ETR est la valeur reacuteelle de lrsquoeacutevapotranspiration elle est
infeacuterieur agrave Lrsquoeacutevapotranspiration potentiel ETP puisque le sol nrsquoest pas en permanence agrave sa
capaciteacute de reacutetention
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
12
Figure 3 Evaporation et eacutevapotranspiration potentielle et reacuteelle
III22 Les meacutethodes de deacutetermination de lrsquoETP par les formules empiriques
a) Formule de Thornthwaite
ETP= 16 (10 tT)α K
ETP en mm
T tempeacuterature moyenne (Cdeg)
I indice thermique annuel I= sum112 i
i indice thermique mensuel i= (ts)15
A simplification apporteacute par Serra a= (16100)I + 05
K coefficient drsquoajustement mensuel
b) Formule de Turc
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est supeacuterieure agrave 50 lrsquoeacutevapotranspiration potentielle est
donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) en (mmmois)
Avec
T Tempeacuterature moyenne mensuelle en degc
Ig Radiation globale du mois consideacutereacute en (cal cm2 j)
Selon TURC le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037 pour le mois de feacutevrier
Si lrsquohumiditeacute relative de lrsquoair est infeacuterieure agrave 50 lrsquoETP est donneacutee par
ETP = 040 (Ig + 50)T (T +15) (1+(50-Hr 70))
Avec
T Tempeacuterature moyenne de la peacuteriode consideacutereacutee en degc
Hr Lrsquohumiditeacute de lrsquoair en
Ig Radiation globale en (cal cm2 jour)
Tel que
Ig = IgA (018 + 062 hH)
Avec
IgA Radiation maximale theacuteorique
H Dureacutee astronomique de jour en (heure mois)
h la dureacutee drsquoinsolation en (heure mois)
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
13
Remarque Pour le mois de feacutevrier le coefficient 040 est reacuteduit agrave 037
Evapotranspiration (ET) somme de lrsquoeacutevaporation depuis le sol et agrave la surface des
veacutegeacutetaux + transpiration directe de vapeur drsquoeau par la veacutegeacutetation LrsquoET varie en fonction de la
physiologie de la plante
P gt ETP alors ETR = ETP
- mais si ETR lt P alors il y a un surplus hydrologique qui va alimenter la RU et
lrsquoeacutecoulement
P lt ETP alors ETR = P + RU
ETR = 0 quand P et RU = 0
III3 Pourquoi deacuteterminer les besoins en eau des cultures
Connaicirctre la valeur des besoins en eau des cultures est agrave la base de
- Conception des reacuteseaux dirrigation (calcul du deacutebit de dimensionnement des
ouvrages)
- Gestion des reacuteseaux dirrigation preacutevision agrave court terme (programmation des
apports deau)
- Planification de lutilisation des ressources hydrauliques volume deau neacutecessaire
pour lirrigation surfaces irrigables au vu des ressources etc
III4 Le bilan hydrique
On peut scheacutematiser le pheacutenomegravene continu du cycle de leau en trois phases
- Les preacutecipitations
- Le ruissellement de surface et leacutecoulement souterrain
- Lrsquoeacutevapotranspiration
Il est inteacuteressant de noter que dans chacune des phases on retrouve respectivement un
transport deau un emmagasinement temporaire et parfois un changement deacutetat Il sensuit que
lestimation des quantiteacutes deau passant par chacune des eacutetapes du cycle hydrologique peut se
faire agrave laide dune eacutequation appeleacutee hydrologique qui est le bilan des quantiteacutes deau entrant
et sortant dun systegraveme deacutefini dans lespace et dans le temps Le temporel introduit la notion de
lanneacutee hydrologique
En principe cette peacuteriode dune anneacutee est choisie en fonction des conditions climatiques
Ainsi en fonction de la situation meacuteteacuteorologique des reacutegions lanneacutee hydrologique peut deacutebuter
agrave des dates diffeacuterentes de celle du calendrier ordinaire
14
Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
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Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
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pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
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Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
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lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
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1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
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Au niveau de lespace il est dusage de travailler agrave leacutechelle dun bassin versant mais il
est possible de raisonner agrave un autre niveau (zone administrative entiteacute reacutegionale etc)
Leacutequation du bilan hydrique se fonde sur leacutequation de continuiteacute et peut sexprimer
comme suit pour une peacuteriode et un bassin donneacutes
P + S = R + ETP + (S+ΔS)
Avec
P preacutecipitations [mm]
S ressources (accumulation) de la peacuteriode preacuteceacutedente (eaux souterraines humiditeacute du
sol neige glace) [mm]
R ruissellement de surface et eacutecoulements souterrains [mm]
E eacutevapotranspiration [mm]
S + DS ressources accumuleacutees agrave la fin de la peacuteriode [mm]
Le calcul du bilan hydrique estime leacutecoulement et leacutevapotranspiration sur un pas de
temps deacutecadaire ou mensuelle en fonction du sol et de la meacuteteacuteorologie
Le sol a un impact important sur le bilan car il possegravede une capaciteacute de stockage qui
peut seacutepuiser ce qui conduit au fleacutetrissement des veacutegeacutetaux et ainsi agrave une baisse de
leacutevapotranspiration
La porositeacute du sol (20 agrave 30 en geacuteneacuteral) peut ecirctre consideacutereacutee comme une capaciteacute de
stockage
Lorsque le sol est rempli drsquoeau la porositeacute est presque totalement occupeacutee par leau le
sol est dit satureacute
III41 Deacuteficit en eau
Deacuteficit en eau est la comparaison entre les besoins mensuels des plantes avec la quantiteacute
drsquoeau disponible par le sol au cours de la peacuteriode de veacutegeacutetation
III42 Deacuteficit pluviomeacutetrique (climatique)
Deacuteficit pluviomeacutetrique ou climatique est la diffeacuterence entre lrsquoETP et le module
pluviomeacutetrique correspondant
dp = ETP ndash P
- P correspond agrave la pluviomeacutetrie exprimeacutee en millimegravetres
- ETP est leacutevapotranspiration potentielle en millimegravetres
Il est important de noteacute que les exceacutedents de preacutecipitation sont perdus par infiltration et
ruissellement et ne viennent pas de compenser les deacuteficits des autres mois et on reacutesulte que le
deacuteficit pluviomeacutetrique annuelle eacutevalueacutee mois par mois
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III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
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III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
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Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
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Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
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III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
15
III43 Deacuteficit agricole
Il nrsquoest pas neacutecessaire de fournir au sol chaque mois la totaliteacute de deacuteficit pluviomeacutetrique
si le sol peut mettre agrave la disposition de la plante une certain quantiteacute drsquoeau prise par sa reacuteserve
utilisable
da = ETP ndash P ndash Kc RFU
da = dp ndash Kc RFU
-RFU est la reacuteserve facilement utilisable cest-agrave-dire la reacuteserve deau dans le sol
disponible pour les plantes exprimeacutee en millimegravetres Elle vaut 23 de la RU qui est eacutegale au
taux dhumiditeacute multiplieacute par la profondeur atteinte par les racines
-Kc coefficient culturale [01]
III44 Bilan eau-eacutenergie
Le bilan hydrique est correacuteleacute au bilan eacutenergeacutetique dans les reacutegions arides et semi-arides
Il est donc clair que ETR dans les reacutegions humides est habituellement infeacuterieur agrave P cest-agrave-dire
PgtETRgt 0 cest-agrave-dire ETR = ETP Cependant dans les reacutegions semi-arides et arides ETP est
deacutependant des ressources eacutenergeacutetiques et ETR est deacutependant des ressources hydriques cest-agrave-
dire ETRltETP
Puisque les ressources eacutenergeacutetiques sont plus importantes que les ressources en eau plus
particuliegraverement dans ces reacutegions il est neacutecessaire deacutetudier les ressources en eau avec celles
eacutenergeacutetiques deacuteterminant conjointement les paramegravetres hydroclimatiques des cultures
irrigables dans ces reacutegions Ainsi les changements drsquoeacutetat de lrsquoeau (drsquoune phase agrave une autre)
deacutependent des conditions eacutenergeacutetiques
Lrsquoeacutenergie requise pour le changement de la phase liquide agrave la phase gazeuse
(eacutevaporation) est tregraves importante et joue un rocircle substantiel dans les eacutechanges eacutenergeacutetiques du
systegraveme climatique
Dans lrsquoestimation des besoins en eau des cultures ETM leacutetude du bilan hydrique qui
ne tient pas compte du bilan eacutenergeacutetique conduira certainement agrave la salinisation des sols
irrigueacutes dune part ou agrave un faible rendement agricole drsquoautre part Crsquoest pour cette raison qursquoil
se trouve tregraves neacutecessaire de faire des mesures en continu des paramegravetres eacutenergeacutetiques agrave la fois
dans les stations hydroclimatiques ordinaires et dans les bassins expeacuterimentaux des reacutegions
semi-arides et arides Ces enregistrements continus faciliteront la mise au point des formules
empiriques tenant compte agrave la fois des variables et des conditions eacutenergeacutetiques et
hydrologiques crsquoest-agrave-dire trouver des relations hydroclimatiques
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
17
Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
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Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
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pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
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Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
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lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
16
III45 Lrsquoeacutetat des Reacuteserves en eau des sols
III451 La reacuteserve utile (RU)
La reacuteserve utile (RU) est la quantiteacute deau stockeacutee dans le sol qui peut ecirctre absorbeacutee par
les racines des plantes (entre la capaciteacute de reacutetention et le point de fleacutetrissement) En geacuteneacuteral
cette reacuteserve utile pour les plantes deacutepend essentiellement de la granulomeacutetrie des sols et varie
agrave linverse de la permeacuteabiliteacute les sols argileux ont une reacuteserve utile supeacuterieure aux sols sableux
mais ils sont moins permeacuteables
En labsence de mesures preacutecises quil faut faire au laboratoire on peut donner les ordres
de grandeur suivants de cette capaciteacute utile
Tableau 3 La reacuteserve utile des sols
Type de sol RU
Sols sableux 6
Sols moyens (limoneux-sabloargileux) 12
Argiles 16
III452 La reacuteserve facilement utilisable (RFU)
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau disponible par uniteacute de surface calculeacute sur la profondeur
maximale drsquoenracinement et comprise entre deux limites drsquoun part le point de fleacutetrissement
et drsquoautre part la capaciteacute de reacutetention
RFU = (12 ou 23) RU
RFURU = 23
RFU deacutepend essentiellement de
1- La nature du sol et son profondeur
2- La nature des cultures (profondeur des racines)
En pratique on deacuteconseille dattendre que le sol soit revenu au point de fleacutetrissement
avant de pratiquer une irrigation On deacuteclenche lirrigation degraves que la reacuteserve facilement
utilisable (RFU) a eacuteteacute consommeacutee
Le rapport RFURU deacutepend de tout un ensemble de facteurs en particulier la densiteacute
des racines (et donc le volume de sol effectivement utiliseacute par les racines)
Pour faciliter les calculs on considegravere souvent que ce rapport est fixe et que
RFURU= 23 mais en reacutealiteacute les sols argileux sont souvent compacts et moins bien exploreacutes
par les racines que les sols sableux et on recommande les rapports suivants
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Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
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Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
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III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
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1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
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Tableau 4 le rapport RFURU des sols
Type des sols RFU RU
Sols argileux 05
Sols limoneux 065
Sols sableux 075
Il sagit dune estimation tregraves approximative car on a pu montrer que le rapport RFURU
deacutepend des cultures
Dans un mecircme sol les cultures reacutesistantes agrave la seacutecheresse disposent dune RFU plus
importante que les cultures sensibles Il faut consideacuterer que les cultures maraicircchegraveres disposent
dune RFU reacuteduite par rapport aux ceacutereacuteales elles doivent donc recevoir des doses dirrigation
plus petites mais plus freacutequentes
La dose reacuteelle drsquoirrigation dr (volume deau) quil faut apporter agrave chaque irrigation
deacutepend de la profondeur exploreacutee par les racines et de la nature du sol
dr = RU X (RFU RU) X Profondeur enracinement
Exercice deacuteterminer la dose drsquoirrigation
1) Pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les racines
nexplorent pas plus de 20 cm Et les besoins en eau ETRM = 45 mmj
2) pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche racines atteignant 60
cm de profondeur lETRM est de 66 mmj
Par exemple pour une culture de radis sur un sol sableux on peut estimer que les
racines nexplorent pas plus de 20 cm La dose dirrigation sera donc de
6 x 075 x 02 m = 0009 m = 9 mm Il faudra donc arroser tous les jours (si ETRM =
45 mmj ce qui est en geacuteneacuteral le cas)
Par contre pour une culture de tomate arriveacutee agrave floraison en terre franche (racines
atteignant 60 cm de profondeur) Dose = 16 x 05 x 06 m = 48 mm Si lETP est de 6 mmj
il suffit darroser tous les 7 jours (compte tenu du coefficient cultural de 11 lETRM est de 66
mmj)
III6 La seacutecheresse
La seacutecheresse est leacutetat normal ou passager du sol etou dun environnement
correspondant agrave un manque deau sur une peacuteriode significativement longue pour quelle ait des
impacts sur la flore naturelle ou cultiveacutee la faune sauvage ou les animaux deacutelevage Seacutecheresse
ne doit pas ecirctre confondue avec ariditeacute Une reacutegion aride peut connaicirctre des eacutepisodes de
seacutecheresse
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Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
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III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
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Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
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3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
18
Lariditeacute caracteacuterise un climat ayant de faibles preacutecipitations moyennes annuelles et par
un fort deacuteficit de celles-ci par rapport agrave leacutevapotranspiration potentielle en opposition agrave un
climat humide Lariditeacute preacutesente de fortes implications hydrologiques eacutedaphiques et
geacuteomorphologiques Il sagit dun concept climatique agrave reacutefeacuterence spatiale (zone aride) lariditeacute
ne doit pas ecirctre confondue avec la seacutecheresse qui est un concept meacuteteacuteorologique ougrave labsence
deau ou les deacuteficits hydriques sont consideacutereacutes comme une reacutefeacuterence temporelle conjoncturelle
(peacuteriode ougrave anneacutee(s) segraveche(s))
III61 Types de seacutecheresse
Il existe trois types de seacutecheresse Le premier type la seacutecheresse meacuteteacuteorologique
survient lorsquil existe une peacuteriode prolongeacutee dun taux de preacutecipitations en dessous de la
moyenne
Le deuxiegraveme est la seacutecheresse agricole lorsquil nexiste pas assez dhumiditeacute pour les
cultures Cette condition peut avoir lieu mecircme si les preacutecipitations sont normales agrave cause des
conditions du sol et des techniques agricoles ou de choix de plantes inadapteacutees (comme le maiumls
ou le riz tregraves consommatrices deau)
Le troisiegraveme la seacutecheresse hydrologique survient lorsque le niveau des reacuteserves deau
disponibles dans les nappes aquifegraveres lacs et reacuteservoirs descend sous la moyenne Ce seuil peut
ecirctre atteint avec des preacutecipitations normales ou au-dessus de la moyenne lorsque leau est
deacutetourneacutee vers une autre reacutegion ou lorsquelle a eacuteteacute surexploiteacutee lorsquune consommation
eacuteleveacutee deau deacutepasse les capaciteacutes de la nappe ou des reacuteservoirs agrave se renouveler ou encore
lorsque les conditions dalimentation des nappes ne sont plus reacuteunies
III62 Conseacutequences de la seacutecheresse
La seacutecheresse joue un rocircle perturbateur ou a pour conseacutequences
- le manque deau pour les cultures vivriegraveres la diminution du rendement des cultures
et des prairies
- lamoindrissement de la qualiteacute de leau la dilution des polluants saffaiblit et la
contamination des reacuteserves hydriques augmente
- la deacuteshydratation des populations et lapparition de maladies
- les troubles sociaux et les conflits pour les ressources naturelles (eau et nourriture)
- la formation ou laugmentation des tempecirctes de poussiegravere avec laccentuation de
leacuterosion eacuteolienne ou des deacutepocircts de seacutediments eacuteoliens (en Chine en particulier)
- la modification les perturbations voire la destruction des eacutecosystegravemes en particulier
des zones humides
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
19
III7 Principe de lrsquoarrosage
Le but drsquoun arrosage est de compenser les pertes en eau drsquoun espace vert pour que les
plantes nrsquoaient pas agrave souffrir de seacutecheresse Le raisonnement se fait par eacutetape
1egravere eacutetape quelle quantiteacute drsquoeau est neacutecessaire
2egraveme eacutetape combien drsquoeau au maximum peut stocker le sol
3egraveme eacutetape y a-t-il eu des pluies
4egraveme eacutetape compte tenu de la capaciteacute de stockage du sol et des apports par les pluies
quel est le stock disponible et combien de jours laisser entre deux arrosages
5egraveme eacutetape reacutegler la dureacutee drsquoarrosage en fonction du deacutebit de lrsquoinstallation
III71 Estimation des doses et freacutequences dirrigation au niveau des parcelles
Lorsque les besoins en eau des cultures tout au long de leur phase de croissance sont
connus il reste agrave estimer les quantiteacutes deau dirrigation agrave fournir au niveau de la parcelle Pour
ce faire il est neacutecessaire den connaicirctre les donneacutees peacutedologiques
Celles-ci permettront de deacuteterminer la capaciteacute de stockage de leau dans le sol et par lagrave
mecircme de deacuteterminer la dose dirrigation agrave appliquer selon une freacutequence deacutefinie par lagriculteur
de faccedilon agrave couvrir les besoins en eau des cultures
Les paramegravetres neacutecessaires sont les suivants
- le type de sol
- la teneur en eau utile
- la profondeur denracinement
- la vitesse maximale dinfiltration de leau dans le sol
III72 Les eacuteleacutements de base pour une eacutetude drsquoirrigation
III721 Eacutevaluation des besoins des cultures ETM
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau agrave donner pendant toute la peacuteriode de veacutegeacutetation ou les besoins
en eau des cultures ou moment de deacuteficit
ETM = ETP Kc
Kc coefficient culturale deacutepend de la nature de culture phase de veacutegeacutetation les
conditions climatiques les valeurs de Kc dans la peacuteriode de pointe srsquoeacutecartent de lrsquouniteacute donc
nous prendrons Kc = 1
Exemple Une parcelle de 03 ha de tomates arrive agrave floraison au mois de janvier
LETP mesureacutee repreacutesente 37 mm la premiegravere semaine 45 mm la deuxiegraveme semaine 54 mm la
troisiegraveme semaine et 42 mm la derniegravere semaine Quel est alors le besoin en eau de la parcelle
de tomates pour le mois Le coefficient cultural de la tomate est de 11
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
20
Solution ETM= 1958 mm
III722 Le deacutebit caracteacuteristique
Crsquoest le deacutebit maximal parmi les deacutebits mensuels de la peacuteriode de veacutegeacutetation cest-agrave-dire
le besoin max parmi les besoins mensuels exprimeacute en lhha La valeur de deacutebit caracteacuteristique
eacutetait majoreacutee 25 pour tenir compte les pertes ineacutevitables
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
III723 La dose drsquoirrigation
La dose drsquoirrigation est la quantiteacute drsquoeau neacutecessaire drsquoameneacute pour assurer le deacuteficit de
lrsquohumiditeacute du sol pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
III724 Les reacutegimes drsquoarrosage
La dose drsquoirrigation est assureacutee par les doses drsquoarrosage pendant la peacuteriode de veacutegeacutetation
dans un deacutelai deacutetermineacute selon les besoins en eau des plantes
III7241 La dose drsquoarrosage
Crsquoest la quantiteacute drsquoeau qui doit ecirctre deacuteverseacute pendant un arrosage sur 1 ha pour la
saturation du sol exprimeacute en m3ha ou en mm elle deacutepend de
- Nature de la culture
- La phase de deacuteveloppement
- Capaciteacute de la couche veacutegeacutetale (sol)
- La quantiteacute des sels dans le sol
- Les conditions climatiques et hydrogeacuteologiques
- Les proceacutedeacutes et les techniques drsquoirrigation
III7242 La dose drsquoarrosage pratique dp
La dose drsquoarrosage pratique est la quantiteacute drsquoeau qursquoil faut donner au sol pour eacuteviter
drsquoarriver au point de danger
dp= 13 h Hvr
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
III7243 La dose drsquoirrigation reacuteelle dr
La dose drsquoirrigation reacuteelle est la quantiteacute drsquoeau dans le sol entre le point fleacutetrissement et
la capaciteacute de reacutetention
dr = (Hvt ndash Hvf) h
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
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4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
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3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
21
h profondeur (mm)
Hvr point de reacutetention
Hvf point de fleacutetrissement
III7244 Nombre drsquoarrosage
N = A dr
A besoin de pointe drsquoun mois dr dose reacuteelle
III7245 Espacement drsquoarrosage T
T = N Nbr de jour du moi
III7246 Module drsquoarrosage m
Ou deacutebit pratique crsquoest le deacutebit drsquoeau dont lrsquoirrigation dispose pour le deacuteverser sur le sol
de parcelle agrave irriguer Il est choisi selon
- la meacutethode drsquoarrosage
- la topographie de la parcelle
- la permeacuteabiliteacute du sol
M varie entre 20 et 120 ls
[Le module drsquoarrosage rationnel m = (drs) t]
III7247 Uniteacute parcellaire drsquoarrosage S
Le dimensionnement de parcelle repose sur
- la meacutethode drsquoarrosage
- la permeacuteabiliteacute du sol qui est correspond agrave la vitesse de filtration
S= mk = (module drsquoarrosage m3s) vitesse de filtration (ms)
III7248 Nombre drsquouniteacute parcellaire n
n = SmS Sm = m Qc
S la surface (ha)
m le module drsquoarrosage (ls)
Sm la surface que le module peut arroser lorsqursquoil coule de faccedilon continue (lsha)
III6249 La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage t
La dureacutee theacuteorique drsquoarrosage est le temps drsquoinfiltration de la hauteur dr
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
22
t= dr k
K permeacuteabiliteacute (ms)
Exercice
Dans un peacuterimegravetre de 100 ha de la plaine Metija quelle sera planteacute pomme de terre
Lrsquoeacutetude hydrologique est permise drsquoavoir le tableau suivant
Mois ETP (mm) P (mm) RFU (mm) Kc
Septembre 111 20 30 040
Octobre 100 50 20 040
Novembre 90 150 25 050
Deacutecembre 30 180 30 073
Janvier 30 200 20 098
Feacutevrier 35 210 95 113
Mars 70 220 100 115
Avril 119 25 110 108
Mai 130 10 100 091
1) deacuteterminer pour chaque moi le deacuteficit et le besoin en eau chez la plante
2) Est ce qursquoil est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation ou non Dans le cas laquo oui raquo calculer
Le deacutebit caracteacuteristique Qc
Solution
1) Les deacuteficits pluviomeacutetrique agricole et le besoin en eau chez la plante
Mois dp (mm da(mm) ETM (mm)
Septembre 91 79 444
Octobre 50 42 40
Novembre -60 -725 45
Deacutecembre -150 -1719 219
Janvier -170 -1896 294
Feacutevrier -175 -28235 3955
Mars -150 -265 805
Avril 94 -248 12852
Mai 120 29 1183
2) le deacutebit caracteacuteristique Qc il est neacutecessaire de faire lrsquoirrigation dans les mois
septembre octobre et mai
qf = (da 1 ha) Nbr du jour du mois
Qc=qf+025qf
Le deacuteficit max da=79 mm
Qc= 13625 lh
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
23
Chapitre IV Techniques drsquoirrigations
Le choix de lun ou de lautre de ces proceacutedeacutes ne peut se faire au hasard mais sur la base
dune analyse bien deacutetailleacutee de ces diffeacuterents modes et leur degreacute de compatibiliteacute avec les
contraintes de la reacutegion consideacutereacutee du point de vue agronomique naturel technique et socio-
eacuteconomique
Le choix du type de reacuteseau drsquoirrigation est conditionneacute par le relief et la technique
darrosage adopteacutee Crsquoest pour cette raison que notre choix sest porteacute sur le reacuteseau fermeacute Celui-
ci preacutesente les avantages suivants
- Les pertes deau (par eacutevaporation et infiltration) sont neacutegligeables
- Une utilisation rationnelle et eacuteconomique de leau dirrigation
- Il peut ecirctre adopteacute pour nimporte quel relief
- Possibiliteacute dautomatisation Son inconveacutenient principal est le coucirct eacuteleveacute
IV1 Irrigation de Surface
Lirrigation de surface consiste agrave amener leau au point le plus haut du terrain et agrave la
laisser seacutecouler par graviteacute Leau est ensuite distribueacutee au champ soit par submersion
(irrigation par bassins) soit dans des sillons en terre (irrigation par sillons) ou bien par
ruissellement agrave la surface dune planche darrosage (irrigation par planches)
Figure 4 Irrigation de Surface (Bendidi 2014)
IV11 Irrigation par bassins
Les bassins sont constitueacutes de cuvettes en terre agrave fond agrave peu pregraves plat entoureacutees de
diguettes de faible hauteur ou leveacutees Ces leveacutees sont conccedilues pour empecirccher le passage de
leau aux champs adjacents Cette technique est utiliseacutee dune faccedilon geacuteneacuterale pour lirrigation
des riziegraveres sur terrain plat ou des terrasses agrave flanc de coteau En geacuteneacuteral cette technique
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
25
IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
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Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
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lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
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1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
24
dirrigation sapplique agrave toutes les cultures qui peuvent toleacuterer la submersion par les eaux pour
une longue dureacutee
IV12 Irrigation par sillonsa la raie
Les sillons sont des petites rigoles en terre ameacutenageacutees dans le sens de la pente du terrain
pour transporter leau entre les rangeacutees de cultures Leau sinfiltre dans le sol principalement
par les cocircteacutes du sillon tout le long de son trajet dans le sens de la pente du terrain Geacuteneacuteralement
les plantes sont cultiveacutees sur les billons seacuteparant les sillons Cette technique est valable pour
lirrigation de toutes les cultures en lignes et pour toutes les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux de leur feuillage ou de leur collet pour une longue dureacutee
Les sillons sont alimenteacutes par des prises deau ameacutenageacutees sur les berges du canal
dameneacutee Ces ouvrages de prise peuvent ecirctre soit de simples ouvertures ameacutenageacutees sur les
berges du canal dameneacutee soit des siphons ou bien des tuyaux dalimentation passant agrave travers
la berge du canal dameneacutee
IV13 Irrigation par planches
Les planches sont des bandes de terrain ameacutenageacutees en pente douce et seacutepareacutees par des
diguettes Elles sont aussi appeleacutees calant ou planches darrosage
Lalimentation en eau des planches est faite de plusieurs faccedilons soit agrave laide de prises
deau ameacutenageacutees sur le canal dameneacutee et eacutequipeacutees dune vannette soit par des siphons ou bien
par des tuyaux dalimentation passant agrave travers les berges du canal dameneacutee
La lame deau introduite ruisselle en descendant la pente de la planche guideacutee par les
diguettes des deux cocircteacutes de celle-ci
Figure 5 Irrigation par planches (Bendidi 2014)
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IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
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Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
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Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
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4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
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3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
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1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
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IV21 Conditions dutilisation
IV211 Cultures recommandeacutees
La technique par bassins convient agrave lirrigation dun grand nombre de cultures
Cest la technique la plus approprieacutee agrave lirrigation des riziegraveres La productiviteacute des
riziegraveres est plus forte quand elles sont submergeacutees deau Cette technique est aussi utiliseacutee pour
lirrigation dautres types de cultures agrave savoir
- les pacircturages eg luzerne tregravefle
- les arboricultures eg agrumes bananiers
- les cultures semeacutees agrave la voleacutee (ceacutereacuteales)
- les cultures en lignes (tabac)
Lirrigation par bassins nest pas recommandeacutee pour les cultures qui ne tolegraverent pas la
submersion par les eaux pour des dureacutees supeacuterieures agrave 24 heures
La meacutethode par bassins nest geacuteneacuteralement pas recommandeacutee pour lirrigation des
cultures agrave racine tubercule et agrave tubercules telles que la pomme de terre la cassave et les carottes
cultures qui neacutecessitent un sol bien meuble et bien draineacute
IV212 Pentes adeacutequates
Les terrains plats sont les plus approprieacutes agrave lameacutenagement des bassins En effet la pente
eacutetant faible ou presque nulle les travaux de nivellement requis seront de faible importance
Les bassins sont aussi ameacutenageacutes sur des terrains en pente et mecircme en forte pente Dans
ces conditions les cuvettes des bassins sont ameacutenageacutees en gradins quon appelle aussi terrasses
IV213 Types de sol approprieacute
La meacutethode des bassins pourrait ecirctre utiliseacutee pour lirrigation de toutes sortes de cultures
autres que le riz sur sols argileux mais les sols limoneux sont preacutefeacuterables En effet pour les
sols limoneux les problegravemes dengorgement deau (saturation permanente du sol) sont
inexistants Cette technique nest pas agrave adopter sur du gros sable ougrave les pertes par percolation
profonde sont trop fortes De la mecircme maniegravere la meacutethode dirrigation par bassins nest pas
recommandeacutee pour des sols qui forment une croucircte dure (encroucirctement) quand ils sont secs
IV214 Ameacutenagement des bassins
Lameacutenagement des bassins nest pas uniquement limiteacute agrave deacutefinir leur forme et leur taille
mais aussi celles des diguettes ou des leveacutees de terre Quelle forme de bassin doit-on adopter
carreacutee rectangulaire ou irreacuteguliegravere Quelle sera la superficie du bassin 10 100 1 000 ou bien
10 000 m Quelle sera la hauteur des leveacutees10 50 ou bien 100 cm Quelle sera la forme de
cette leveacutee Tous ces aspects seront traiteacutes dans les sections suivantes
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Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
26
Les Bassins Doivent Etre Petits Si
- La pente de terrain est forte
- Le sol est sableux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est faible
- La dose dirrigation est faible
- La preacuteparation du terrain est faite avec de la main-drsquooeuvre ou bien par traction
animale
Les Bassins Peuvent Etre Grands Si
- Le terrain est plat ou acirc pente douce
- Le sol est argileux
- Le deacutebit du courant deau deacuteriveacute est important
- La dose dirrigation est importante
- Les travaux de preacuteparation sont meacutecaniseacutes
IV22 Les avantages et les inconveacutenients
IV221 Lrsquoirrigation par ruissellement
Cette meacutethode consiste agrave faire couler lrsquoeau sur la surface du sol qui srsquoy infiltre
verticalement On laisse lrsquoeau srsquoeacutecouler le temps qursquoil faut pour le sol puisse srsquohumecter jusquagrave
la profondeur de la couche active
a) Les avantages de lrsquoirrigation par ruissellement
- Les investissements pour lrsquoeacutequipement sont peu eacuteleveacutes
- Pas de deacutepense pour la mise sous pression de lrsquoeau
- possibiliteacute de lessivage sans risques drsquoeacuterosion
- Mateacuteriel drsquoirrigation assez simple
b) les inconveacutenients
- Temps drsquoirrigation important
- Neacutecessiteacute de nivellement et son entretien
- Pertes importantes drsquoeau
IV222 Lrsquoirrigation par submersion
Elle se pratique en recouvrant le sol avec une couche drsquoeau eacutepaisse qui seacutejournera le
temps neacutecessaire par lagrave qursquoelle srsquoinfiltre agrave la profondeur utile Cette profondeur est fonction des
besoins neacutecessaire pour la croissance des plantes Cette meacutethode reste valable dans le cas des
terrains permeacuteable et de pente Infeacuterieur agrave 2
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
27
a) Les avantages de la submersion
- Destruction des adventices
- Protegravege contre le gel
b) Les inconveacutenients de la submersion
-Tassement du sol
-Diminution de la porositeacute drsquoou diminution de la permeacuteabiliteacute
-Neacutecessite drsquoassainissement
-Manque drsquoaeacuteration
IV223 Lrsquoirrigation par infiltration
Lrsquoeau coule dans les fosseacutes rigoles ou raies et srsquoinfiltre lateacuteralement dans le sol
jusqursquoaux racines des plantes
a) les avantages
-Pas de danger drsquoeacuterosion ni de formation de croucirctes
-Lrsquoaccegraves est facile au terrain
b) Les inconveacutenients
-Grande perte drsquoeau
-Exigence en main drsquooeuvre
IV3 Irrigation goutte-agrave-goutte
Lrsquoirrigation localiseacute ou irrigation par la goutte agrave goutte peut ecirctre consideacutereacutee comme une
solution pratique aux problegravemes de la seacutecheresse au mecircme titre que les meacutethodes traditionnelles
de lrsquoirrigation de surface et de lrsquoirrigation par aspersion Elle permet une tregraves grande efficaciteacute
de lrsquoirrigation
La micro-irrigation eacutegalement connue sous le nom de laquo goutte agrave goutte raquo est une
meacutethode drsquoirrigation utiliseacutee en zone aride car elle reacuteduit au minimum lutilisation de lrsquoeau et
de lrsquoengrais Leau seacutegoutte lentement vers les racines des plantes soit en coulant agrave la surface
du sol soit en irriguant directement la rhizosphegravere par un systegraveme de tuyaux
Figure 6 Lirrigation par goutte agrave goutte (Bendidi 2014)
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
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pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
28
Lirrigation par goutte agrave goutte moderne sest deacuteveloppeacutee en Allemagne vers 1860 quand
les chercheurs ont commenceacute agrave expeacuterimenter la subrogation agrave laide de tuyau dargile pour creacuteer
une combinaison dirrigation et de systegraveme de drainage Dans les anneacutees 1920 des tuyaux
perforeacutes ont eacuteteacute testeacutes en Allemagne
Cette technique est linnovation la plus importante dans lrsquoagriculture depuis linvention
des asperseurs dans les anneacutees 1930 qui avait deacutejagrave remplaceacute agrave leacutepoque une irrigation
neacutecessitant trop deau Le systegraveme goutte agrave goutte agrave basse pression est une neacutecessiteacute vitale dans
les zones arides et semi-aride
IV31 Deacutefinition
Le goutte-agrave-goutte est une forme de lirrigation localiseacutee il consiste agrave narroser quune
fraction du sol et ne mouille pas le feuillage en utilisant de faibles deacutebits deau avec de faibles
pressions Leau forme sous la surface une laquo bulbe raquo humide ce qui maintient segraveche la plus
grande partie de la surface Leacutevaporation est consideacuterablement freineacutee ainsi que la leveacutee des
adventices On peut dire que leau narrose pas la terre mais la plante elle est directement laquo
rendue racines raquo
On mesure toute leacuteconomie qui en reacutesulte dans tous les pays chauds par rapport agrave
lirrigation gravitaire Mais gardons-nous de condamner celle-ci la percolation est souvent
impeacuterative sous climat chaud comme le cas de plusieurs reacutegions de lAlgeacuterie et en particulier
les hauts plateaux et le Sahara La goutte agrave goutte est couramment utiliseacutee pour les cultures
fruitiegraveres maraicircchegraveres arbustives en pots et les arbres
Par lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte lrsquoeau devient un moyen drsquoassurer la reacutecolte et
drsquoameacuteliorer sa qualiteacute Mais en plus de ce rocircle essentiel lrsquoirrigation goutte-agrave-goutte preacutesente
drsquoautres atouts Elle permet aussi
- Drsquoeacuteconomiser la ressource en eau
- De diminuer la main drsquooeuvre
- De mieux reacutepartir lrsquoeau dans lrsquoespace et dans le temps ( ce qui limite les agrave-coups
physiologiques )
- De faciliter lrsquoapport drsquoengrais et drsquoen assurer une meilleure efficaciteacute
IV31 Les avantages
1-La distribution dans le champ est uniforme
2-Lrsquoapplication drsquoengrais peut se faire facilement par le systegraveme dlsquoirrigation
directement au niveau des racines
3- Lrsquoeau est apporteacutee directement agrave lrsquoendroit neacutecessaire au niveau des racines
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
29
4- La quantiteacute et la dureacutee de lrsquoirrigation sont hautement controcircleacutees de faccedilon agrave maintenir
lrsquoaeacuteration et lrsquohumiditeacute du sol agrave leur niveau optimum
5-Lrsquoefficaciteacute du systegraveme pour lrsquoutilisation de lrsquoeau est de loin supeacuterieure aux autres
meacutethodes
6- Eacuteconomie de main drsquooeuvre une personne est neacutecessaire pour arroser toute la
parcelle un seul geste (lrsquoouverture de la vanne) remplace des heures drsquoaller et venue
7- Faciliteacute drsquoutilisation et drsquoentretien Il ne requiert aucune expeacuterience preacutealable en
matiegravere drsquoirrigation et peut ecirctre opeacutereacute par nrsquoimporte quel membre de la famille
IV31 Les inconveacutenients
1- Coucirct eacuteleveacute des investissements
2- Maintenance professionnelle continue et minutieuse
IV32 Les avantage de lrsquoirrigation localiseacutee
Les principaux critegraveres de choix entre systegraveme drsquoirrigation demeurent les avantages
techniques et eacuteconomiques que preacutesent chacun des systegravemes par rapport aux contextes
agronomiques peacutedologiques et climatiques ougrave se trouve lrsquoexploitation agricole
1-Lrsquoefficience de lrsquoeau
Pertes drsquoeau consideacuterablement reacuteduites en raison de
- La reacuteduction des pertes par eacutevaporation par ruissellement et par percolation
- Lrsquoabsence de concurrence des mauvaises herbes
- Des conditions du milieu (vents tempeacuteratures eacuteleveacutees) qui nrsquoinfluencent pas beaucoup
le rendement du systegraveme
2-Avantages agronomiques
- Constance du degreacute drsquohumiditeacute du sol due agrave la continuiteacute relative des apports drsquoeau
dans le temps
- Bonne aeacuteration du sol
- Pas de brucirclures de feuillage en cas de saliniteacute de lrsquoeau drsquoirrigation
- Les insectes ne sont pas attireacutes au voisinage des cultures en raison de la seacutecheresse
relative de lrsquoair
- Deacuteveloppement des mauvaises herbes tregraves reacuteduites
- Grande efficaciteacute de la fertilisation (fertigation)
- Possibiliteacute drsquoutiliser les eaux saleacutees en veillant sur la freacutequence et la continuiteacute des
arrosages afin de maintenir lrsquohumiditeacute du sol eacuteleveacutee de faccedilon agrave ce que la teneur en sel du sol
nrsquoatteigne pas une seille preacutejudiciable agrave la plante
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
30
3-Avantages eacuteconomiques
Du point de vue eacuteconomique les avantages de lrsquoirrigation localiseacutee sont multiples et
autant de facteurs pouvant influencer le prix de revient
- Main drsquooeuvre
- Eau
- Fertilisation
- Temps
- Augmentation des rendements des cultures
4-Avantages culturaux
La gecircne et lrsquoencombrement du mateacuteriel lors des travaux du sol sont diminueacutes du fait que
les rampes portes goutteurs soient confondues avec les rangeacutees des arbres (Cas de
lrsquoarboriculture)
IV33 Les Inconveacutenients
1 Obstruction des goutteurs
Lrsquoinconveacutenient dans ces type drsquoinstallation est le risqueacute de colmatage (obstruction) des
distributeurs soit physique ou chimique
- Le Colmatage physique
Il est provoqueacute par le deacutepocirct drsquoeacuteleacutements mineacuteraux ou organiques grossiers (sable
fragment de veacutegeacutetaux algues) ou fins (argiles limons) Ce qui neacutecessite un systegraveme de filtration
tregraves efficace en tecircte de ligne
- Le colmatage Chimique
Il est du le plus souvent agrave la preacutesence de calcaire parfois de fait qursquoil est dissout dans
lrsquoeau se deacutepose
- Soit agrave la sortie des orifices des distributeurs
- Soit agrave lrsquointeacuterieure de ceux-ci lors de lrsquoarrecirct des arrosages
2 -Difficulteacute a deacutetermineacute le volume minimal de sol humidifieacute
Le deacuteveloppement radiculaire se limite agrave la zone humidifieacutee la croissance optimale de
la culture globale exige lrsquohumidification drsquoun volume sont lieacutees a diffeacuterentes variables et plus
speacutecialement au deacutebit des goutteurs agrave leur distance et a lm a nature de sol
3- Accumulation des sels
On peut lutter contre lrsquoaccumulation des sels en apportant un excegraves drsquoeau par rapporte
a la consommation de la plante on lessive ainsi une grande partie des sels et on les deacuteplace en
dessous de la zone radiculaire mais le proceacutedeacute le plus efficace surtout dans les reacutegions ou la
pluviomeacutetrie naturel est trop faible (P250 mm) pour assure un lessivage suffisant il est
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
31
indispensable de pratique des arrosages compleacutementaire selon une meacutethode classique
(aspersion ruissellement)
IV34 Installation
Une installation ou reacuteseau drsquoirrigation localiseacutee comprend de lrsquoamont vers lrsquoaval les
eacuteleacutements suivants
- Source drsquoeau
- Uniteacute de tecircte permet de reacutegulariser la pression et le deacutebit Cette uniteacute comprend une
station de filtration un systegraveme drsquoinjection de produits chimiques et un certain nombre
drsquoaccessoires
- Vanne volumeacutetrique sert agrave reacutegler le deacutebit et la pression de lrsquoeau Cette vanne sert agrave
creacuteer un diffeacuterentiel de pression qui permet agrave lrsquoinjecteur de produire un vide et drsquoaspirer la
solution megravere
- Reacutegulateur de pression controcircle les variations brusques de pression Il est
indispensable lorsque la pression existante au niveau de la source drsquoeau est supeacuterieure agrave la
pression demandeacutee par le systegraveme
- Compteur volumeacutetrique indique la consommation cumuleacutee de lrsquoeau par la culture
Il doit reacutesister agrave une pression de 10 bars
- Manomegravetres placeacutes agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie de la station de tecircte et des filtres Ils
indiquent la pression de lrsquoeau
- Station de filtration le rocircle de cette station est lrsquoobtention drsquoune eau propre en vue
drsquoeacuteviter le colmatage des distributeurs Le choix du filtre deacutepend de lrsquoorigine et la qualiteacute de
lrsquoeau du niveau de filtration exigeacute par les goutteurs utiliseacutes de la taille de la plus petite particule
agrave empecirccher drsquoentrer dans le systegraveme et du deacutebit de la source qui deacuteterminera le choix du nombre
de filtres
- Canalisation drsquoalimentation (rampes et portes-rampes)
- Les goutteurs Goutteur turbulent (agrave chicane) Goutteur auto-reacutegulant Goutteur
incorporeacute La pression de lrsquoeau dans la rampe est dissipeacutee par le passage de lrsquoeau agrave travers le
goutteur
IV4 Irrigation par aspersion
Lrsquoirrigation par pivots est une technique ameacutericaine importeacutee qui a eacuteteacute implanteacutee dans
plusieurs pays arabes toucheacutes par le fait deacutesertique
IV41 Deacutefinition
Lrsquoirrigation par pivot est un systegraveme drsquoarrosage qui consiste agrave distribuer lrsquoeau sous
forme de pluies sur sol tregraves employeacutee depuis longtemps par les jardiniers les horticulteurs et
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
32
les arboricultures pour les cultures Maraicircchegraveres florales arbustives fruitiers les pelouses
lrsquoaspersion tend vu les gros avantages qursquoelle preacutesente et que nous eacutenumeacuterons plus loin agrave ecirctre
utiliseacutee de plus en plus en grande culture
Figure 7 irrigation par pivot
Dans toutes les meacutethodes anciennes lrsquoeau est distribueacutee avec plus ou moins drsquouniformiteacute
sur le sol par des rigoles et elle y peacutenegravetre dans des conditions plus ou moins favorable suivant
sa reacutegulariteacute et sa pente dans le systegraveme pivot lrsquoeau tombe naturellement sur le sol donc dans
les mecircmes conditions que les preacutecipitations atmospheacuteriques et srsquoy infiltre compte tenu
seulement de la permeacuteabiliteacute du sol
IV42 Le fonctionnement du systegraveme pivot
Ce mode repose sur un forage auquel correspond un treacutepied et un bras meacutecanique de
longueur variable (pouvant atteindre 500m) qui tourne lentement nuit et jour et peut arroser
drsquoun coup 30 agrave 50 hectares cette technique neacutecessite drsquoimportants investissements forage
mateacuteriel montage et entretien
Nous citons que les proceacutedeacutes simples ou lrsquoaspersion se fait avec lrsquoarrosoir ou avec
tonneau drsquoarrosage nous examinerons les proceacutedeacutes modernes qui utilisent
1 Un appareil de pompage qui fournit lrsquoeau neacutecessaire agrave lrsquoarrosage
2 Des conduites sous pression qui distribuent lrsquoeau en tous les points utiles de la surface
agrave arroser et qui alimentent les appareils de reacutepartitions
3 Des appareils qui projettent et reacutepartissent lrsquoeau sur sol
Ces installations sont fixes mobiles ou mixtes elles sont dites fixe lorsque la station de
pompage et le reacuteseau de canalisations sont placeacutes de faccedilon permanente elles permettent de
supprimer une grande partie de la main drsquooeuvre de fonctionnement mais les frais
drsquoeacutetablissement sont tregraves eacuteleveacutes et elles sont dites mobile quand lrsquoensemble peut se deacuteplacer agrave
volonteacute on tombe alors dans lrsquoexcegraves opposeacute on ne fait plus drsquoeacuteconomie de main drsquooeuvre
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
33
raison agrave la difficulteacute de transporteacute le mateacuteriel agrave volonteacute ce qui permet sont utilisation agrave pleine
rendement durant tout la peacuteriode drsquoarrosage drsquoougrave un meilleur amortissement
Enfin on peut concevoir des installations mixtes comprenant des canalisations
principales permanentes ou mecircme des canaux dans ce dernier cas on deacuteplace le long des canaux
un simple groupe motopompe avec jet qui asperge les cultures ce procegravede tend de plus en plus
agrave se deacutevelopper dans les reacutegions ou lrsquoeau eacutetait ameneacutee par canaux et reacutepartie ensuite par les
rigoles
IV43 Les avantages et les inconveacutenients du systegraveme drsquoirrigation par pivot
a) avantages
1elle ne neacutecessite aucun ameacutenagement preacutealable de la surface irriguer la meacutethode est
employeacutee sur des terrains agrave faible pente elle permet en conseacutequence drsquoeacuteviter les travaux de
terrassements toujours couteux Les canaux et les rigoles eacutetant supprimeacutes elle facilite
lrsquoexploitation du sol et notamment permet lrsquoemploi aiseacutes des machines qui ne rencontrent aucun
obstacle agrave leur utilisation
2elle peut ecirctre employeacutee quelle que soit la nature du sol arroseacute mecircme srsquoils sont tregraves
permeacuteables
3 elle provoque une forte oxygeacutenation de lrsquoeau projeteacutee en pluie on peut donc utiliser
des eaux acides et certaines eaux reacutesiduaires dont les autres meacutethodes ne permettraient pas
lrsquoemploi on peut aussi utiliser eacuteventuellement les engrais et tous les fertilisant ou deacutesinfectant
que lrsquoon dilue dans lrsquoeau on reacutepand ainsi sur le sol avec eacuteconomie les produits employeacutes
3elle reacutealise une importante eacuteconomie drsquoeau elle permet un dosage preacutecis et une
reacutepartition reacuteguliegravere des quantiteacutes drsquoeau distribueacutees
4enfin elle met a la disposition des exploitants des conditions drsquoarrosage tregraves souple
les installations peuvent facilement ecirctre individuelles ou drsquointeacuterecirct local sans soulever des
impossibiliteacutes technique ou financiegraveres comme cela se produirait souvent avec les autres
systegravemes crsquoest que lrsquoaspersion ne demande pas systeacutematiquement de grands travaux
b) inconveacutenients
1on agrave lrsquohabitude de consideacuterer que lrsquoinconveacutenient majeur de lrsquoaspersion reacuteside dans le
fait qursquoelle neacutecessite au deacutepart pour chaque irrigant une deacutepense importante de premier
eacutetablissement (frais de mateacuteriel) et quelle exige souvent une nombreuse main drsquooeuvre
drsquoexploitation Cet inconveacutenient est sans doute moins important qursquoon ne le pense
habituellement en effet les investissements neacutecessaires pour une telle installation ne sont pas
plus oneacutereux que lrsquoameacutenagement de tout autre systegraveme drsquoirrigation le coucirct du mateacuteriel et les
frais de sa mise en place sont compenseacutes par la suppression des travaux de terrassement du sol
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et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
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Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
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pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
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Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
39
Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
34
et des travaux peacuteriodiques de son ameacutenagement de lrsquoautre cocircteacute les frais drsquoexploitation sont
compenseacutes par la rapiditeacute des arrosages par la possibiliteacute drsquoarroser la nuit sans surveillance et
les eacuteconomies drsquoeau
2elle favoriserait lrsquoeacutevaporation qui est drsquoautant plus intense que les gouttes drsquoeau sont
plus fines et lrsquoair plus sec
3 elle provoquerait le deacuteveloppement des mauvaises herbes
IV5 Choix des techniques drsquoarrosage
Pour pouvoir choisir la technique drsquoirrigation convenable il est neacutecessaire de savoir les
contraintes suivantes
IV51 Les contraintes naturelles
IV51-1 Lrsquoeacutevaporation
Notre zone drsquoeacutetude est caracteacuteriseacutee par un eacutevaporation eacuteleveacute durant lrsquoeacuteteacute ce qui
provoque une perte drsquoeau importante
IV51-2 Le vent
Crsquoest le facteur deacuteterminant dans le choix de technique drsquoirrigation notre zone drsquoeacutetude
est caracteacuteriseacutee par des vitesse faible drsquoune part et moyenne drsquoautre part (29 ms au moyen)
IV51-3 Le sol
Les sols de la station preacutesentent une texture limoneuse la permeacuteabiliteacute est moyenne
drsquoougrave lrsquoirrigation de surface doit ecirctre prudente afin drsquoeacuteviter lrsquoasphyxie des plantes dans ce cas
lrsquoirrigation par aspersion et lrsquoirrigation localiseacute des avantages du fait qursquoon peut donner des
faibles doses
IV51-4 La pente
La zone drsquoeacutetude agrave une pente qui varie entre 2 et 3 en geacuteneacuteral donc cette derniegravere ne
preacutesente aucune contrainte particuliegravere
IV52 Les contraintes techniques
- Qualification de main drsquoœuvre
- Entretien du mateacuteriel
IV53 Les contraintes agronomiques
Les types des cultures envisageacutes dans notre station sont constitueacutes de fourrage
maraicircchage et arbre fruiteacute (Agrumes) pour des raisons drsquoeacuteconomie drsquoeau essentiellement on
retient lrsquoirrigation par aspersion pour les fourrages et les maraicircchages et lrsquoirrigation localiseacute
pour les agrumes
Une analyse multicritegravere du choix des techniques drsquoarrosage baseacutee sur les diffeacuterentes
contraintes reacutesume le choix adeacutequat pour la zone consideacutereacutee
35
Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
36
pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
37
Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
38
a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
40
lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
41
1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain
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Drainage
Principes de base
1-Circulation de lrsquoeau
Avant de parler de lrsquoameacutenagement de surface il est important de bien connaicirctre la
circulation de lrsquoeau agrave la surface et dans le sol afin de mieux comprendre les inconveacutenients
qursquoelle peut occasionner
Lorsqursquoil pleut lrsquoeau peacutenegravetre dans le sol pour lrsquohumidifier Selon sa permeacuteabiliteacute la
migration de lrsquoeau viendra alimenter la nappe phreacuteatique pour creacuteer une remonteacutee de cette
derniegravere Crsquoest ce que lrsquoon appelle lrsquoinfiltration
Il arrive parfois que lrsquoeau infiltreacutee se deacuteplace agrave lrsquointeacuterieur du sol dans la partie
supeacuterieure du profil et dans le sens des opeacuterations culturales et des cultures Cette migration se
produit des points hauts vers les points les plus bas du champ On parlera alors drsquoeacutecoulement
hypodermique Pour expliquer ce pheacutenomegravene nous croyons qursquoil est causeacute par les travaux de
preacuteparation de sol (tels que le labour chisel semis et le sous-solage) Des canaux preacutefeacuterentiels
(micro drainage) sont creacuteeacutes dans le sens des cultures coupleacutes agrave une diffeacuterence de permeacuteabiliteacute
entre les horizons de surface travailleacutes et celui du dessous non remanieacute Ceci favoriserait
lrsquoeacutecoulement de lrsquoeau dans cet horizon de sol
Si le taux de preacutecipitation est supeacuterieur au taux drsquoinfiltration il se produira du
ruissellement Lorsque la pluie sera termineacutee le ruissellement cessera et le sol se ressuiera Les
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pores grossiers (porositeacute drainable) se videront et selon la saison il se produira de lrsquoeacutevaporation
ou de lrsquoeacutevapotranspiration
Connaicirctre le mouvement de lrsquoeau sur et dans le sol est essentiel pour trouver les solutions
aux problegravemes de drainage Par exemple si la nappe phreacuteatique se tient haute le drainage
souterrain devrait ecirctre une solution agrave privileacutegier par contre srsquoil y a de lrsquoeacutecoulement
hypodermique il faudrait utiliser des trancheacutees filtrantes ou des rigoles drsquointerception pour
reacutesoudre ce problegraveme Enfin si apregraves une pluie il reste de nombreuses zones humides etou de
petites deacutepressions ougrave lrsquoeau stagne il faudrait envisager du drainage de surface
2-Porositeacute des sols
Un sol en santeacute est composeacute drsquoenviron de 50 de matiegravere solide et 50 de vide
Ces vides ou porositeacute totale sont diviseacutes en pores de tailles diffeacuterentes Les pores fins
ou microporositeacute correspondent au volume occupeacute par lrsquoeau capillaire (capaciteacute au champ) Les
pores plus grossiers ou macroporositeacute repreacutesentent la porositeacute drainable Ils sont utiliseacutes pour
la circulation de lrsquoeau libre et de lrsquoair
Cette porositeacute peut changer dans le temps selon les cultures et les pratiques agricoles
Par exemple la porositeacute drainable diminue dans un sol compacteacute Il y aura alors moins drsquoeau
infiltreacutee et plus de ruissellement On peut aussi modifier la porositeacute en ameacuteliorant la structure
drsquoun sol par lrsquoajout de matiegravere organique et lrsquoameacutelioration de la vie biologique (bacteacuterie vers
de terre etc) On peut aussi inteacutegrer dans la rotation des cultures structurantes (prairie etc) et
minimiser le travail du sol gracircce agrave de meilleures pratiques telles que le semis direct
Il est agrave noter que plus la porositeacute de drainage est grande plus le taux drsquoinfiltration sera
eacuteleveacute et moins il y aura de ruissellement (sauf en sol geleacute) Selon une eacutetude du deacutepartement de
Geacutenie Rural de lrsquoUniversiteacute Laval il ya une correacutelation lineacuteaire significative entre la
macroporositeacute et la conductiviteacute hydraulique La macroporositeacute se reacutevegravele donc un critegravere
valable dans lrsquoeacutevaluation de la conductiviteacute drsquoun sol
3-Objectifs du drainage
La gestion de lrsquoeau est le facteur de production le plus important en agriculture Un
excegraves drsquoeau aura pour conseacutequence lrsquoanoxie des plantes (manque drsquooxygegravene) des maladies et
la pourriture des racines Un manque drsquoeau amegravenera un retard dans la croissance des plantes et
mecircme la mort de certaines plantes Puisque les preacutecipitations sont tregraves variables durant lrsquoanneacutee
le drainage devra eacuteliminer les surplus drsquoeau sans causer des probleacutematiques drsquoeacuterosion et
permettre drsquoemmagasiner le peu drsquoeau reccedilue dans les peacuteriodes segraveches pour alimenter les
plantes
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Le drainage agricole comprend 3 composantes importantes le drainage souterrain le
drainage de surface et le reacuteseau hydraulique Lesquels utiliseacute Ils sont tous important dans
lrsquoameacutenagement drsquoun champ
a-Drainage souterrain
Le drainage souterrain est une technique drsquoassainissement qui a pour but drsquoeacutevacuer lrsquoeau
gravitaire du le sol et drsquoabaisser la nappe phreacuteatique agrave un niveau optimal pour la croissance des
plantes Il permet
bull de travailler le sol dans de meilleures conditions
bull drsquoameacuteliorer la structure du sol
bull de deacutevelopper un meilleur systegraveme racinaire des plantes
bull une meilleure assimilation des engrais par les plantes
bull drsquoensemencer plus tocirct au printemps
bull de reacutecolter dans de bonnes conditions et drsquoameacuteliorer lrsquoefficaciteacute des machineries
La hauteur de la nappe phreacuteatique drsquoun sol varie avec la saison Elle est geacuteneacuteralement
pregraves de la surface tocirct au printemps et tard agrave lrsquoautomne et descend consideacuterablement au cours
des mois drsquoeacuteteacute On observe sa profondeur en creusant un trou dans le sol et en observant la
profondeur agrave laquelle lrsquoeau se stabilise Dans les sols sableux lrsquoeacutequilibre est atteint rapidement
alors qursquoil faut parfois attendre plusieurs heures (parfois une journeacutee) dans les sols argileux peu
permeacuteable Il faut toujours srsquoassurer de la provenance de lrsquoeau qui se retrouvera eacuteventuellement
dans le fond du trou Il est en effet possible que celui-ci se remplisse agrave partir drsquoeacutecoulement
superficiel notamment par lrsquoeacutecoulement hypodermique que lrsquoon observe souvent au bas de la
couche de labour Cette eau pourrait remplir partiellement le trou sans que la nappe phreacuteatique
soit en cause Il faut donc observer le profil pendant quelques minutes afin de srsquoassurer que
lrsquoeau provient bien de la base du profil et non de sa partie supeacuterieure
Photo 01 Une nappe phreacuteatique eacuteleveacutee (1 photo) et drsquoune nappe percheacutee (2e photo) due agrave
lrsquoeacutecoulement hypodermique
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a-1-Correctifs
En pratique on devrait reacutealiser du drainage souterrain lorsque la nappe phreacuteatique se
situe dans lrsquoanneacutee agrave moins de 07 megravetre de la surface du sol On peut utiliser du drain agricole
avec ou sans filtre selon le type des sols Une eacutetude de sol est requise soit une analyse
granulomeacutetrique pour savoir si un filtre est neacutecessaire et le type agrave choisir Des tests de
permeacuteabiliteacute sont aussi recommandeacutes pour calculer lrsquoeacutecartement des drains
Il faut noter que certains sols ne peuvent pas ecirctre draineacutes par des drains agricoles
puisqursquoils sont peu profonds (preacutesence de roc ou lors drsquoun changement textural agrave moins de 1
megravetre de la surface) etou parce que leurs permeacuteabiliteacutes sont trop faibles (lt 01 megravetre par jour)
Le drainage souterrain nrsquoest alors pas rentable puisqursquoil faudrait poser des lateacuteraux tregraves
rapprocheacutees Il faudra dans ces cas planifier un reacuteseau hydraulique comprenant des fosseacutes de
1 megravetre entre les planches des rigoles drsquointerceptions avec ou sans puits filtrants dans des
endroits strateacutegiques et un drainage de surface permettant drsquoeacutegoutter les champs
b-Drainage de surface
Le drainage de surface vise plutocirct agrave eacuteliminer toutes accumulations drsquoeau agrave la surface
ainsi que lrsquoeacutecoulement hypodermique dans un deacutelai raisonnable pour les plantes (moins de 24
heures)
Il a aussi comme objectifs
bull de reacutepartir uniformeacutement les preacutecipitations et favoriser leur infiltration pour apporter
lrsquoeau utile aux plantes
bull drsquoeacutevacuer lrsquoeau de ruissellement et hypodermique par des pentes adeacutequates vers les
structures hydroagricoles (reacuteseau hydraulique) sans toutefois causer lrsquoeacuterosion
bull drsquoeacuteliminer les petites deacutepressions et irreacutegulariteacutes de la surface du sol qui creacuteent des
zones humides neacutefastes aux cultures reacutecupeacuterer des surfaces non productives
bull causer le moins drsquoinconveacutenients aux opeacuterations culturales et agrave la machinerie agricole
bull permettre lrsquoentreacutee plus rapide et ameacuteliorer les conditions de reacutecoltes au champ
bull augmenter les rendements des cultures
Les zones deacutepressionnaires sont des cuvettes qui recueillent lrsquoeau des environs Elles
demeurent ainsi plus humides au printemps et lors des pluies drsquoeacuteteacute et drsquoautomne Elles ont pour
conseacutequence entre autres de retarder la date drsquoentreacutee au champ de diminuer les rendements et
de rendre plus difficile la reacutealisation des reacutecoltes tardives Tregraves souvent les sols de ces cuvettes
seront compacteacutes puisqursquoils sont travailleacutes en conditions trop humides Le problegraveme original
srsquoen trouve accru puisque la compaction diminue la permeacuteabiliteacute au sol Crsquoest pourquoi la zone
humide tend agrave srsquoagrandir
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Lrsquoobservation du relief permet parfois de localiser facilement les zones de deacutepression
La carte topographique avec ces cotes de niveau permettra de confirmer les observations sur le
terrain Cependant lorsque les pentes sont tregraves faibles il y a risque de confondre une cuvette
authentique avec une zone de reacutesurgence
Il faut noter que contrairement au drainage souterrain la plupart des champs requiegraverent
de lrsquoameacutenagement de surface
b-1-Correctifs
Le remplissage des cuvettes est parfois possible mais celles de plus grande dimension
posent souvent des difficulteacutes en raison des deacuteplacements importants de terre que cela implique
et du reacutesultat souvent insatisfaisant qui en reacutesulte En effet il peut en reacutesulter une deacutepression
moins profonde mais plus grande que la premiegravere Parfois cette deacutepression sera suffisamment
niveleacutee pour que la percolation suffise agrave eacuteliminer lrsquoeau Ces vastes deacutepressions peu profondes
permettront la production de cultures annuelles avec un minimum de pertes de rendement si la
structure du sol est suffisamment bonne pour assurer une bonne percolation Par contre ces
ameacutenagements seront souvent probleacutematiques pour les cultures hivernales telle la luzerne qui
aoucirctera tregraves mal en ces endroits ou qui sera deacutetruite par la glace qui se formera lors des deacutegels
hivernaux
Lorsqursquoil nrsquoest pas possible ou trop dispendieux de combler une deacutepression il faut alors
concentrer lrsquoeau en un point et eacutevacuer celle-ci par une rigole drsquointerception ou agrave lrsquoaide drsquoun
systegraveme de captage tel que avaloir etou trancheacutee filtrante qui conduira lrsquoeau par une conduite
agrave un eacutemissaire drsquoune profondeur suffisante
Photo 02 Exemples de champs qui auraient besoin drsquoun ameacutenagement de surface
c-Reacuteseau hydraulique
Le reacuteseau est lrsquoensemble des structures hydroagricoles que lrsquoon doit reacutealiser dans un
champ pour eacutevacuer de faccedilon seacutecuritaire le surplus drsquoeau drsquoun champ Il est souvent oublieacute dans
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lrsquoameacutenagement des terres agricoles Il comprend les cours drsquoeau fosseacutes voies drsquoeau raies de
curage avaloirs rigoles trancheacutees etou puits filtrants
Il permet
bull drsquoeacutevacuer le surplus des eaux de surface hypodermiques et souterraines
bull de minimiser lrsquoeacuterosion en coupant les longueurs de champs agrave des endroits strateacutegiques
En tout temps le reacuteseau est planifieacute judicieusement en compleacutementariteacute avec le drainage
de surface et souterrain
4-Regravegles geacuteneacuterales de drainage
Voici quelques regravegles permettant de reacutealiser des projets efficaces
1048770 Les sols peu profonds reposants sur un horizon impermeacuteable (changement textural
roc etc) ou les sols peu permeacuteables (lt 01 mjour) ne peuvent ecirctre draineacutes efficacement par
des drains agricoles De plus en raison du nombre de lignes de drains agrave installer il est difficile
de justifier eacuteconomiquement ces investissements Dans ces cas ces sols ont avantage agrave ecirctre
niveleacutes de maniegravere tregraves preacutecise afin de ne laisser aucune deacutepression etou accumulation drsquoeau
en surface Un reacuteseau hydraulique efficace est alors de mise et devrait comprendre des fosseacutes
entre 40 et 90 megravetres drsquoespacement
1048770 Plus un sol est impermeacuteable et plus le taux de ruissellement sera eacuteleveacute Il en va de
mecircme dans les sols geleacutes Il faudra porter une attention particuliegravere agrave ces sols car les risques
drsquoeacuterosion sont eacuteleveacutes
1048770 Pour conserver le potentiel des sols et diminuer les coucircts le drainage de surface
devrait ecirctre reacutealiseacute en deacuteplaccedilant le minimum de sol arable
1048770 Il est toujours recommandeacute drsquoinvestiguer et de reacutealiser les ameacutenagements suivant la
chronologie suivante le reacuteseau hydraulique le drainage de surface et si neacutecessaire le drainage
souterrain Quoiqursquoil soit preacutefeacuterable de reacutealiser les eacutetapes sur plusieurs anneacutees le tout est
possible sur une seule
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1048770 Les sols qui profiteront le plus du drainage de surface sont ceux ayant des
permeacuteabiliteacutes faibles
5-Diagnostic
Un bon diagnostic commence tout drsquoabord par la consultation lorsque disponible des
documents suivant
bull les photographies aeacuteriennes infrarouges etou carte de rendement pour localiser les
zones de mauvais rendement
bull les releveacutes topographiques etou plans de drainage souterrain etou profil des cours
drsquoeau municipaux pour localiser les zones potentielles de mauvais drainage (deacutepression
eacutecoulement hypodermique etc)
bull Carte de sol et permeacuteabiliteacute afin drsquoeacutevaluer le potentiel et la limite des sols
Le conseiller devra analyser cette information afin de savoir si le problegraveme est
agronomique ou ducirc au drainage Par exemple il est inteacuteressant de comparer la localisation des
zones de mauvais rendements de culture agrave partir drsquoune carte de rendement ou une photographie
infrarouge sur une carte de niveau ou un plan de drainage de surface etou souterrain