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mercredi 18 juillet 2012

Modes d’irrigation


Trois grands modes d’irrigations sont à retenir :
-         irrigation gravitaire ou de surface ;
-         irrigation par aspersion ;
-         et irrigation localisé
1. Irrigation de surface :
Ce mode d’irrigation traditionnel reste encore très répandu dans nos orangerais (vielles). Il consiste à distribuer l’eau dans des cuvettes confectionnées au pied des arbres, ou dans des sillons (raies) tracés dans les inter- rangs de la plantation.
L’expérience a permis de fixer approximativement les doses et les cadences en fonction des conditions climatiques, de la topographie du terrain et des qualités physiques du sol. Les doses varient entre 500 et 600 m3 / ha selon le type de sol. Les cadences d’irrigations sont généralement entre 10 et 25 jours selon le climat et le type de sol.
En irrigation de surface, les pertes en eau par percolation le long des seguias d’amenée et les pertes par évaporation restent élevées. De plus, de telles pratiques nécessitent non seulement une main d’œuvre importante pour effectuer les travaux d’entretien des cuvettes ou des sillons, mais aussi un personnel qualifié pour la conduite de ces irrigations. Ceci entraîne de lourdes charges pour l’agriculteur. Le recours à l’irrigation sous pression est donc incontestable, afin d’épargner ces pertes qui peuvent être investies dans l’achat du matériel.

Irrigation par cuvette
(VION P-Y)
 2. Irrigation par aspersion :
L’irrigation par aspersion est un système d’arrosage qui consiste à distribuer l’eau sous forme de pluie sur le sol. La mise en place de se mode d’irrigation demande une étude technique au préalable.
Ce système permet une économie d’eau peut atteindre 50 % par apport à l’irrigation gravitaire, une répartition plus homogène de l’eau sur l’ensemble de surface irriguée, elle ne nécessite aucun aménagement préalable de la surface à irriguer et offre la possibilité d’irriguer la nuit sans surveillance.
A côté de ces avantages, l’irrigation par aspersion présente certains inconvénients dont on site :
- la sensibilité au vent du jet des asperseurs, répartition hétérogène de l’eau ;
- elle favorise l’évaporation lorsque les gouttelettes sont très fines et l’air est sec ;
- l’encroûtement du sol.
Ce système d’irrigation favorise le lessivage des produits de traitement en cas d’aspersion sur frondaison. De même le risque de brûlures des feuilles si l’eau d’irrigation est chargée, plus particulièrement si le temps est chaud et sec.

3. Micro irrigation ou irrigation localisée.
La micro irrigation est une expression qui caractérise un certain nombre de technique qui ont en commun les caractéristiques suivantes :
-          une alimentation en eau à proximité immédiate du système radiculaire des plantes cultivées ;
-          l’utilisation souvent répétée et continue de faible débit instantanée ;
-          la limitation de la surface humectée du sol. Le volume de terre maintenue humide est appelé bulbe d’humectation. Il est régulièrement approvisionnée en eau à partir de la surface du sol par un distributeur (goutteur, mini diffuseur,…).

Le succès des arrosages localisés, et spécialement du goutte à goutte, est dû à un certain nombre d’avantages qui apparaissent nettement, à condition que l’installation soit bien conduite.

Parmi les avantages on peut énumérer :
L’efficience de l’eau : en effet ce mode d’irrigation limite considérablement les pertes par évaporation, pas de consommation parasite par mauvaise herbe et irrigation d’une seul fraction du sol et non toute la surface cultivée.
Avantages agronomiques : la disponibilité permanente d’eau au voisinage des racines, l’amélioration de la productivité et la possibilité réaliser des irrigations fertilisantes.
Avantages économiques : la réduction maximale des frais du main d’œuvre et la possibilité d’automatisation.

Ce pendant à côté de ces avantages, il ne faut pas négliger certains inconvénients qui peuvent handicaper le bon fonctionnement du système. Parmi ces inconvénients on peut citer :
a – l’obstruction des goutteurs : des particules de sable, des dépôts lents d’argiles ou de limons, des précipitations chimiques et le développement de microorganismes sont les causes majeur d’obstruction des goutteurs.
Une bonne filtration et l’injection des acides nitriques et phosphoriques sont nécessaires pour prévenir ces obstructions.
b – pendant la période d’irrigation, les sels sont accumulés à la périphérie du bulbe humide. Une pluie légère risque de les entraîner vers les racines, ce qui est très dommageable. 
On peut lutter contre l’accumulation de sels en apportant un excès d’eau par apport à la consommation de la culture, on lessive ainsi une grande partie des sels et on les déplace en dessous de la zone radiculaire.
c -  difficulté à déterminer le volume minimal de sol à humidifier : le développement radiculaire se limitant à la zone humidifiée, la croissance optimale des arbres exige l’humidification d’un volume minimum du sol.
Il apparaît que les dimensions de ce volume sont liées à différentes variables tel que le débit des distributeurs, l’écartement entre distributeurs et la nature du sol.
Comme il est très difficile, une fois le réseau est installé, d’en modifier les données, il importe de déterminer ces données avec soin pour avoir dés le début une répartition (quantitative et qualitative) satisfaisante de l’eau.

L’irrigation au goutte à goutte :
 Avant la mise en place de tout réseau d’irrigation, il est nécessaire de réaliser une étude technique au près d’un bureau spécialisée. Les principaux paramètres à étudier sont la topographie du terrain, les caractéristiques physique du sol, les quantités de l’eau utilisée, la densité de plantation et bien évidemment les principales données climatiques (pluviométrie, température, ET0,…).

En générale, le nombre des goutteurs par arbre peut varier de 3 à 6, il dépend à la fois de la texture du sol et l’écartement des arbres sur le rang. Sur les sols à texture légères, la distance entre les goutteurs est de l’ordre de 0.7 à 1 m, alors que sur les sols argileux cette distance peut être de 1.5 m.
Le débit du goutteur utilisé en agrimuculture varie de 4 à 10 l/h.

Besoin quotidien en eau :
Dans le cas d’irrigation localisée, il est possible à partir de la détermination de l’ETP ou ET0 journalière, de réapprovisionner quotidiennement en eau la bulbe d’humectation afin d’y maintenir en permanence cette humidité optimale.
Dans la pratique, cela suppose que l’agrumiculteur possède le matériel adéquat lui permettant de calculer facilement l’ETP journalière (Nasr).
En irrigation localisée l’évaporation du sol humidifié qui n’est pas à l’ombre des feuillages ainsi que l’évaporation des mauvaises herbes sont fortement limités. Ainsi la valeur de l’ETP trouvée est multipliée par un coefficient de réduction qui a été déterminé expérimentalement et il varie entre 0.5 et 0.6, en fonction de la couverture du sol par les arbres et leur état végétatif. 

Fréquence des arrosages :
En pratique, du fait qu’en irrigation localisée on peut contrôlé le volume d’eau apporté de façon précise et que les perte par évaporation ne sont pas importante, on recommande de donner des doses faibles à une fréquence assez élevée, ce qui à pour effet d’augmenter le rendement.

 La micro irrigation par diffuseurs
L’eau est distribuée sur la ligne des arbres par des diffuseurs (généralement 2 par arbres), avec des débits individuels faibles. En effet, les diffuseurs sont des émetteurs ajustables formés de deux pièces moulées en plastique qui s’emboîtent.
On considère que la profondeur mouillée doit atteindre la profondeur de la zone racinaire effective de la plante (1.2 m dans le cas des agrumes couvrant plus de 70 % du sol).
Le volume mouillé est ainsi le produit de la surface mouillée par la profondeur mouillée :
Vm = Pm x Sm

Avec : Vm : volume mouillé (m3).
Pm : profondeur mouillée (m).
Sm : surface mouillée (m2).

Micro irrigation par diffuseur surélevé
(Dr. Mongi Zekri)
Cette technique de micro aspersion présente de réels avantages quand les émetteurs peuvent mouillé de manière uniforme la plus grande surface possible. Lorsque le diffuseur est placé en position haute (30 cm du sol), les surfaces mouillées sont bien supérieures, la pluviométrie est bien plus réduite et bien mieux répartie sur l’ensemble de la surface.


En savoir plus :
Crédit photo : irrigation par cuvette

Evaluation des besoins en eau des agrumes


Les agrumes puisent leurs besoins en eau du sol qui joue le rôle de réservoir, mais lorsque les températures commencent à s’élever et la saison devient sèche, les besoins en eau demeurent accrus et l’apport supplémentaire d’eau s’impose alors.
Les apports d’eau nécessaires à la bonne fructification des arbres dépendent de plusieurs facteurs dont notamment :
-         l’âge de la plante ;
-         les conditions climatiques ;
-         le stade de la croissance ;
-         le type de sol ;
-         le mode d’irrigation envisagé et son efficience.
Le secteur des agrumes est un grand consommateur d’eau avec des besoins compris entre 1200 et 1500 mm/ans. La période d’irrigation s’étale généralement de mars à octobre dans le climat méditerranéen.
Composantes du bilan d’eau
La détermination des besoins en eau de culture nécessite la connaissance de divers paramètres concernant aussi bien la plante elle-même que les données climatiques et pédologiques de la région.
Le déficit hydrique, qui s’exprime en besoins net en eau (Bn), se définit comme la différence entre l’évapotranspiration réelle de la culture (ETc) et les précipitations efficaces (Peff).
Bn = ETc - Peff   (mm)
L’évapotranspiration réelle s’obtient en multipliant l’évapotranspiration standard (ET0) par le coefficient cultural.
ETc = ET0 x Kc (mm)
Kc correspond au coefficient cultural, fonction du type de culture et de son état végétatif.
ET0 se calcule à partir de la formule de Penman-Monteith et des données climatiques de la région.
La pluie efficace Peff représente la fraction des précipitations qui est effectivement utilisée par la culture.
Les besoins bruts en eau d’irrigation sont retenus sur la base des besoins nets tout en tenant compte des volumes d’eau supplémentaires destinés au lessivage des sels et des pertes dues au système d’irrigation adopté. Ces besoins sont calculés suivant la formule suivante :
Bb = (Bn + Bl )/ Eff
Bb : besoin en eau brut (m3/ha)
Bn : besoin net
Bl : besoin de lessivage
Eff : efficience du système d’irrigation.
Détermination de ET0
Une estimation simple de ET0 proposée par Nasr basée sur la température maximale (Tx) semble beaucoup plus facile et pratique pour le calcul des besoins en eau d’un verger et le pilotage de l’irrigation en temps réel :

ET0 = 0.27 * Tx – 3.00

Cette relation est adoptée pour le calcul des besoins en eau et le pilotage des irrigations en temps réel des agrumes dans la région du Nord-Est de la Tunisie.
Le coefficient cultural global (Kc) est déterminé à partir du degré de couverture du sol (Cs) obtenu en projetant la frondaison des arbres au sol. D’après Nasr aussi la valeur de Kc se calcul comme suit

Kc = 0.28 * Cs + 0.6

 
En savoir plus :
Article de Z. Nasr, 2002 : « Une méthode simple de pilotage des irrigations basée sur une estimation simple de ET0 par Tmax » 
Crédite photo : univers sciences

mardi 22 mai 2012

Réserve en eau utile


La réserve d’eau utile (RU) dans un sol est la quantité d’eau qu’une plante peut extraire d’un sol entre la situation où le sol est à la capacité au champ et la situation ou le sol est au point de flétrissement.
Le sol est à la capacité au champ lorsqu’il a été saturé d’eau et que l’eau excédentaire s’est infiltrée par drainage naturel. Il est au point de flétrissement quand il est devenu tellement sec que la plante ne parvient plus à extraire de l’eau et commence à flétrir.
Bien que théoriquement l’eau dans le sol soit disponible pour la plante jusqu’au point de flétrissement, seule une partie de l’eau disponible sera facilement utilisable (réserve facilement utilisable = RFU). Une fois la RFU utilisée, la croissance de la plante sera réduite. Il faut donc s’assurer que la quantité d’eau utilisée par la plante ne dépasse pas ce seuil.
 La réserve facilement utilisable (RFU) est la quantité d’eau qu’une plante peut extraire d’un sol sans que sa production ne soit affectée de façon notable. Elle est définie par l’introduction d’un coefficient empirique, f. ce coefficient représente le risque potentiel de soumettre la plante à un stress hydrique et est fonction de la culture. Il est généralement admis de lui donner une valeur de 2/3.
La publication FAO irrigation et drainage 56 recommande 50 % pour les agrumes quand ET0 = 5 mm/j. Des producteurs utilisent, pour plus de sûreté, des pourcentages maximum de 40 %.

RFU = F x RU
RFU = 40 % x RU

Calcule de la réserve utile (RU)
Pour calculer la réserve utile en eau après l’irrigation on utilise les données de réserve utile volumétrique (RUv) de référence selon la texture du sol.
RUv est la teneur en eau utile du sol définie comme étant la différence entre le contenu en eau à la capacité au champ Øcc et la teneur en eau au point de flétrissement Øpfp. Cette donnée est exprimée en mm d’eau par mètre de sol.

RUv  =  (Øcc – Øpfp)
RU = RUv x Zr = (Øcc – Øpfp) xZr

-         Zr (m), la profondeur d’enracinement maximale;
-         RU (mm) est l’eau accessible aux végétaux dans le volume de sol exploité par leurs racines.
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